بیوایمپلنتها بهعنوان یکی از دستاوردهای اخیر دانشمندان از جمله تجهیزات پزشکی محسوب میشوند که منشأ بیولوژیک (موجود زنده) دارند. این مواد با استفاده از مهندسی بافت طوری تغییر داده میشوند که با رسیدن به شرایط مناسب، جذب بدن شوند و برای ترمیم قسمتهای آسیب دیده مورد استفاده قرار گیرند .
بیوایمپلنتها 45 نوع مختلف دارند. انواع مختلف بیوایمپلنتها مانند قلبی- عروقی و پوششی جهت ترمیم بیماریها و آسیبهای وارده به سیستمهای مختلف بدن ازجمله سیستم اسكلتی - عضلانی، قلب و عروق، پوست، چشم، مغز و اعصاب و مفاصل مورد استفاده قرار میگیرد.
ولی به طور کلی سه دسته محصول داریم:
دسته اول محصولات Musculoskeletal : انواع استخوانها چه در فک به کار روند چه در ستون فقرات یا هر استخوان دیگر و تاندون ها و لیگامان ها.
دسته دوم محصولات قلبی عروقی هستند. انواع عروق، دریچه های قلبی و چسبهای بافتی از جنس بیولوژیک که جلوی خونریزی را می گیرند.
دسته سوم، محصولات پوششی هستند مثل پوست، Membranes ، مجاری اداری و قرنیه.که در پیوند پوست، سوختگیها، زخمها، جراحیهای چشم، گوش، حلق و بینی مورد استفاده واقع میشود.
معیار ها برای مواد ایمپلنت ایده آل :
شامل :غیر سمی ، غیر آلرژی و غیرسرطان زایی، مقاومت در برابر فشار، سهولت حذف، سهولت شکل دادن به فرم مورد نظردر شرایط خاص.
به طور کلی مواد ایمپلنتی شامل:
- فلزات
- سرامیک های کلسیمی
- پلیمر ها
- مواد بیولوژیکی (کلاژن و آلودرم)
- کلسیم سرامیک
کلسیم فسفات دارای کاربردهای بازسازی و ترمیم استخوان می باشد . این بیو سرامیکهای کلسیم فسفاتی دارای شباهت شیمیایی و ساختاری با فاز معدنی استخوان هستند و موجب تسریع رشد سلولهای استخوانی می شوند. از بیوسرامیکهای زیست فعال ، در ارتوپدی برای ترمیم نقایص استخوان و پوشش سطوح ایمپلنتهای فلزی ، جهت بهبود یکپارچگی ایمپلنت ، استفاده میشود. در عین حال این مواد به خاطر تردی و شکنندگی ، جهت شکل دادن دچار مشکل بوده و نیز دارای خواص مکانیکی ضعیف هستند.
- پلیمر ها
پلِیمرها از گسترده ترین مواد پلاستیکی هستند ودارای هر دو کاربرد تقویت و بازسازی استخوان و بافت نرم می باشند .
پلیمر های بیومتریال رایج شامل : سیلکون ، پلی استر ، نایلون ها ، پلی اتیلن و ...
این پلیمرها به دو صورت طبیعی و سنتزی تولید میشوند
تولید پلیمرهای بیوایمپلنت به وسیله میکرواورگانیسم ها
بیوپلیمرها ، پلی استر هایی هستند ، که توسط گونه های زیادی از میکروارگانیسم ها نیز تولید میشوند و اثرات سمی روی میزبان ندارند. P4HBمتعلق به کلاس پلی هیدروکسی آلکانوات ها(PHAs) ، پلی مرهای باکتریایی هستند ، که به شکل گرانول هایی داخل سلول ذخیره می شوند. اندازه و نوع این گرانولها در سلول ها متفاوت بوده ، و به نوع میکروارگانیسم وابسته است.
تعداد زیادی از میکروارگانیسم ، شناسایی شده اند ، که قادرند PHA را سنتز کنند. اما تعداد کمی از آنها برای تولید بکار رفته اند. در کنار روش طبیعی استخراج ، استفاده از گونه های نوترکیب نیز برای تولید PHA مورد توجه است.
جنس های Ralstonia eutropha ، E.coli، Alcaligenes latus , Bacillus cereus توانایی تولید انواعی از PHA ، مثل 4 هیدروکسی بوتیرات ، 3 هیدروکسی بوتیرات و 3 هیدروکسی والرات ، از منابع کربنی مختلف مانند فروکتوز ، ساکارز و گلوکونات را دارد.
کاربرد محصولات PHA در بیوایمپلنت
- بخیه و محصولات نساجی پزشکی
- لوله های تناسلی
- استفاده بعنوان بافت های قلبی و عروقی، عصبی ، داربست مغز استخوان ، سلول های بنیادی مزانشیم و ماهیچه ای نرم
- محکم کردن شکستگی
- ایمپلنت چشمی
- صفحات استخوان و ...
- مواد بیولوژیکی
کلاژن پروتئین میله ای شکل متشکل از سه زنجیره پلی پپتیدی به طور گسترده درمواد بیولوژیک ایمپلنت مورد استفاده قرار میگیرد
آلودرم یک ساختار برون سلولی است که برای تقویت بافت نرم و ترمیم استفاده میشود .
رایج ترین استفاده از alloderm پوشاندن زخم ، افزایش لب ، تقویت بینی پشتی ، اصلاح زخم و نقص لیپوساکشن میباشد .
Alloderm به صورت تک لایه یا انباشته شدن به صورت چندلایه یا به صورت برش های کوچک یا به صورت تزریقی بیشتر برای افزایش لب و پرکردن چین و چروک استفاده میشود .
ویژگی های ایمپلنت های بیولوژیکی :
این مواد شبیه به ماکرومولکولی بدن میباشند
سازگار با محیط زیست و زیست تخریب پذیر هستند.
مشکلات سمیت، التهاب مزمن و عدم شناخت توسط سلول های بدن که عمدتا با مواد مصنوعی رخ می دهد در این مواد دیده نمی شود
موفق باشید