کامپوزیت های آلی- معدنی طراحی شده برای مصارف پزشکی

انواع مختلفی از سرامیک ها، مانند شیشه های از نوع بایوگلاس، هیدروکسی آپاتیت متخلخل و شیشه -سرامیک AW ، میل بیولوژیکی ویژه ای را نشان می دهند، به عنوان مثال ، زمانی که در آسیب های استخوانی کاشته می شوند، اتصال مستقیم با اطراف استخوان برقرار می کنند. این سرامیک های متصل شونده به استخوان سرامیک های زیست فعال نامیده شده و به عنوان جایگزین های مهم استخوان در زمینه پزشکی کاربرد دارند . با این حال، یک محدودیت برای کاربردهای بالینی آنها به دلیل خواص مکانیکی نامناسب آنها وجود دارد. استخوان طبیعی مخلوطی از ترکیبات معدنی - آلی ااست، که در آن نانوبلورهای آپاتیت بر روی الیاف کلاژن رسوب کرده اند . بنابراین ، مشکلات سرامیک های زیست فعال را می توان با طراحی مواد بر اساس کامپوزیت های آلی- معدنی برطرف کرد. در این مقاله ، عناوین پژوهش های کنونی در توسعه کامپوزیت های زیست فعال آلی- معدنی با الهام از ساختار واقعی استخوان و روش های آماده سازی و ویژگی های مختلف آنها بررسی شده است . انواع مختلفی از ترکیبات معدنی یافت شده اند که ویژگی زیست فعالی را در محیط بدن نشان می دهند. ترکیبی از اجزای معدنی با پلیمرهای آلی توسعه کامپوزیت های آلی - معدنی زیست فعال را ممکن می سازد. علاوه براین، برنامه های کاربردی جدید پزشکی با استفاده از کامپوزیت ها برای سیستم های انتقال دارو ، داربست ها برای بازسازی بافت و زیست مواد تزریقی با ترکیب داروها و یا مولکول های زیستی تحت کنترل مناسب ریز ساختار آن در دسترس می باشد.

Biol Pharm Bull. 2013;36(11):1670-5.

Organic-inorganic composites designed for biomedical applications.

Miyazaki T, Ishikawa K, Shirosaki Y, Ohtsuki C.

Source

Graduate School of Life Science and Systems Engineering, Kyushu Institute of Technology.

Abstract

Several varieties of ceramics, such as Bioglass-type glasses, sintered hydroxyapatite and glass-ceramic A-W, exhibit specific biological affinity, i.e., direct bonding to surrounding bone, when implanted in bony defects. These bone-bonding ceramics are called bioactive ceramics and are utilized as important bone substitutes in the medical field. However, there is a limitation to their clinical applications because of their inappropriate mechanical properties. Natural bone takes a kind of organic-inorganic composite, where apatite nanocrystals are precipitated on collagen fibers. Therefore, problems with the bioactive ceramics can be solved by material design based on the composites. In this paper, current research topics on the development of bioactive organic-inorganic composites inspired by actual bone microstructure have been reviewed in correlation with preparation methods and various properties. Several kinds of inorganic components have been found to exhibit bioactivity in the body environment. Combination of the inorganic components with various organic polymers enables the development of bioactive organic-inorganic composites. In addition, novel biomedical applications of the composites to drug delivery systems, scaffolds for tissue regeneration and injectable biomaterials are available by combining drugs or biological molecules with appropriate control of its microstructure.

PMID: 24189410