تثبیتکنندههای زیستتخریبپذیر استخوانی ساخته شد/ کاربرد در جراحیهای ارتوپدی
تاریخ انتشار: ۲۸ تیر ۱۴۰۲ | کد خبر: ۳۸۲۶۰۴۶۵
به گزارش خبرگزاری علم و فناوری آنا، سمیه اباذری سیوندی دانشآموخته مقطع دکتری دانشکده مهندسی مواد دانشگاه صنعتی امیرکبیر و مجری طرح «طراحی و ساخت تثبیتکنندههای استخوانی زیستتخریبپذیر نانوکامپوزیت منیزیمی تقویت شده با ترکیبات گرافنی جهت کاربردهای ارتوپدی» گفت: مواد فلزی مختلف مانند فولادهای زنگ نزن و آلیاژهای تیتانیم به دلیل خواص مکانیکی عالی، مقاومت خوردگی خوب و زیست سازگاری مناسب در کاربردهای مختلف زیست پزشکی مانند جایگزین مفاصل، پیچها و صفحات تثبیتکننده استخوان استفاده شدهاند.
بیشتر بخوانید:
اخباری که در وبسایت منتشر نمیشوند!
وی افزود: با این حال، اثر سپر تنشی ناشی از بالاتر بودن مدول الاستیک آنها نسبت به استخوان طبیعی و غیرتخریبپذیر بودن در محیط فیزیولوژیکی بدن از معایب اصلی این مواد است.
اباذری با تاکید بر اینکه در دو دهه اخیر تحقیقات گستردهی برای کاهش میزان خوردگی مواد زیستی فلزی در محیط فیزیولوژی بدن انسان انجام شده است.
با این حال، تحقیقات اخیر در مهندسی بافت استخوان به سمت توسعه مواد زیستتخریبپذیر برای محدوده گستردهای از کاربردهای پزشکی متمرکز شده است، گفت: فلزات زیستتخریبپذیر پشتیبانی ساختاری مورد نیاز را برای بافت میزبان فراهم میکنند، درون تن به تدریج تخریب میشوند و سپس بعد از کامل کردن وظیفه خود که کمک به ترمیم بافت است، به طور کامل از بین میروند.
به گفته محقق دانشگاه صنعتی امیرکبیر، آلیاژهای منیزیم بدلیل زیست سازگاری خوب، قابلیت زیستتجزیهپذیری عالی و قابلیت استخوانسازی در محیط فیزیولوژیکی بدن مورد قابل کاربرد باشند.
این محقق خاطر نشان کرد: با توجه به مزایای اشاره شده استفاده از این دسته از مواد به عنوان تحولی در مواد زیستی فلزی برای کاربرد در تجهیزات پزشکی و مهندسی بافت استخوان شناخته شدهاند.
وی گفت: تولید پیچ و پینهای کامپوزیت منیزیمی تقویتشده با ترکیبات نانوگرافنی جهت ترمیم استخوانهای شکسته، موجب حذف جراحی ثانویه جهت خروج ایمپلنت از بدن پس ترمیم بافت آسیبدیده و سبب کاهش اضطراب و استرس بیمار و عفونتهای استخوانی حین عمل میشود.
محقق دانشگاه صنعتی امیرکبیر خاطر نشان کرد: نهایتاً با تولید این پیچ و پینها در کشور امکان صرفه جویی ارزی فراهم شده و دستاوردی جدید در صنعت پزشکی کشورمان محسوب میشود.
وی با اشاره ویژگیهای طرح گفت: در واقع تجزیه پیوسته و آهسته این تثبیت کننده استخوانی با سرعت مناسب موجب شده است که همزمان با ناپدید شدن ایمپلنت در اثر تجزیه شدن، استخوان جدیدی نیز شکل گیرد. همچنین پس از یک سال به صورت کامل و ایمن از بدن دفع شوند.
اباذری با بیان اینکه این طرح نمونه داخلی ندارد و اولین نمونه پیچ منیزیمی در سال ۲۰۱۳ با نام تجاری مگنزیکس وارد بازار شد، گفت: این نوع کاشتنی بعد از یک یا دوسال از زمان قرارگیری در بدن به طور کامل از بین رفت. ماده کاشتنی مگنزیکس، به عنوان اولین ماده کاشتنی زیستتخریبپذیر برای استفاده در کاربردهای پزشکی شناخته شده است.
محقق دانشگاه صنعتی امیرکبیر با اشاره به مزیتهای رقابتی طرح گفت: منیزیم دارای خواص ویژهای مانند نسبت استحکام به وزن بالا، وزن مخصوص پایین و زیست سازگار میباشد. آلیاژهای منیزیم، به دلیل زیستتخریبپذیری و استحکام بالا، انقلابی در کاربردهای ارتوپدی برای ساخت قطعات فلزی زیستتخریبپذیر محسوب میشوند.
وی گفت: برای بهبود خواص مکانیکی از آلیاژسازی و ساخت نانوکامپوزیت به روش متالورژی پودر استفاده شد. بهکارگیری ترکیبات گرافنی عملکرد آنتی باکتریال ایمپلنت تثبیتکننده را به میزان قابل توجهی در برابر باکتریهای «E.Coli» و «S. aureus» افزایش میدهد. همچنین مطالعات سلولی با استفاده از استئوبلاستها نشان داد افزودن ترکیبات گرافنی، میزان سازگاری سلولی تثبیتکننده را افزایش میدهد. استئوبلاست به یاختههایی گفته میشود که استخوانهای جدید را میسازند.
اباذری با اشاره به کاربردهای پروژه گفت: این نانوکامپوزیت به عنوان پیچ، پین و پلاکهای تثبیت کننده جهت ترمیم استخوان آسیب دیده بدن کاربرد دارد.
گفتنی است، این طرح با راهنمایی آقایان دکترعلی شمسی پورعضو هیأت علمی دانشکده مهندسی مواد و متالورژی دانشگاه صنعتی امیرکبیر، دکتر حمیدرضا بخششی راد عضو هیأت علمی دانشگاه آزاد اسلامی واحد نجف آباد و همچنین همکاری دانشگاه صنعتی نروژ اجرایی و به نتیجه رسیده است.
انتهای پیام/
منبع: آنا
کلیدواژه: محققان دانشگاه دانشگاه امیرکبیر استخوان زیست تخریب پذیر دانشگاه صنعتی امیرکبیر زیست تخریب پذیر تثبیت کننده
درخواست حذف خبر:
«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را بهطور اتوماتیک از وبسایت ana.press دریافت کردهاست، لذا منبع این خبر، وبسایت «آنا» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۸۲۶۰۴۶۵ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتیکه در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.
با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.
خبر بعدی:
حد کم کردن وزن کجاست؟ نگاهی به شیوههای مرسوم در کاهش و تثبیت وزن
صدای ایران از یورونیوز-چه با کمک داروهای مؤثر جدید لاغر شوید، چه بعد از جراحی لاغری وزن کم کنید، چه ورزش کنید و کالری بسوزانید، روزی میرسد که اعداد روی ترازو دیگر پایین نمیآیند و شما به محدودیت کاهش وزن برخورد میکنید. اما این حد کجاست؟
به گزارش شبکه سیانان، در یک مطالعه جدید، کوین هال، پژوهشگری در مؤسسه ملی بهداشت که کارشناس اندازهگیری متابولیسم و تغییر وزن است، بررسیای انجام داد تا ببیند به طور معمول چه زمانی کاهش وزن متوقف میشود و این موضوع چه ارتباطی با روش کاهش وزن افراد دارد.
او با استفاده از دادههای حاصل از آزمایشهای بالینی باکیفیت از روشهای مختلف کاهش وزن، این دادهها را به مدلهای ریاضی تقسیم کرد تا بفهمد چرا افرادی که وزن کم میکنند از جایی به بعد آن را متوقف میسازند.
او دریافت که بخشی از دلیل مؤثر بودن جراحی بای پس معده و داروهای جدید کاهش وزن مانند سماگلوتاید و تیرزپاتاید این است که زمان لازم برای رسیدن به پایداری وزن دو برابر میشود. در واقع در این روش نسبت کاهش کالری، افراد میتوانند برای مدت طولانیتری کاهش وزن را ادامه دهند.
بدن با تلاش برای حفظ تعادل بین کالریهایی که میخوریم و کالریهایی که میسوزانیم وزن را تنظیم میکند. وقتی کالری مصرف میکنیم یا کاهش میدهیم و شروع به سوزاندن انرژی ذخیره شده خود میکنیم، اشتها به ما میگوید که بیشتر بخوریم. مطالعات هال نشان داده است که هر چه فرد وزن بیشتری از دست بدهد، اشتها قویتر میشود تا زمانی که با تمام کارهای سختی که در وهله اول برای از دست دادن وزن انجام داده، مقابله کند.
این مکانیسم واکنشی برای اجداد شکارچی انسان ارزشمند بوده است، اما برای انسانهای مدرن که دسترسی آسان به غذاهایی با انرژی متراکم دارند، به خوبی کار نمیکند.
هال برای مطالعه مسیر کاهش وزن تنها با استفاده از محدودیت کالری، کاهش وزن مشاهده شده را مدلسازی کرد. او به طور تصادفی ۲۳۸ بزرگسال را به گروه تقسیم کرد. یک گروه به مدت دو سال از یک رژیم غذایی با محدودیت ۲۵ درصد کالری پیروی کردند و گروه دیگر به خوردن مطابق معمول پرداختند. این مطالعه که از سال ۲۰۰۷ تا ۲۰۱۰ با مشارکت مؤسسه ملی بهداشت انجام شد نشان داد افراد گروهی که کالری را کاهش دادند به طور متوسط حدود ۱۶پوند وزن از دست دادند، اما گروهی که رژیم غذایی معمولی خود را دنبال کردند حدود ۲ پوند اضافه وزن داشتند.
اگرچه افرادی که در این تحقیق شرکت کردند به مدت دو سال به تلاش خود ادامه دادند، اما کاهش وزن آنها تقریباً در حدود ماه دوازدهم متوقف شد، زیرا اشتهای آنها برای مقابله با چاقی افزایش یافت.
هال اشاره میکند که در مطالعه خود به میانگینها پرداخته است. زمان کاهش وزن ممکن است بسته به فرد متفاوت باشد.
مدل هال پیشبینی کرد که برای دستیابی به کاهش وزن گزارششده در آن مطالعه، افرادی که رژیمشان با ۲۵۰۰ کالری در روز شروع میشد، باید بیش از ۸۰۰ کالری در روز کاهش میدادند. به این ترتیب بدن آنها این گونه پاسخ داد که باید به ازای هر کیلوگرم وزنی که از دست دادهاند، روزانه حدود ۸۳ کالری بگیرند.
یک کیلوگرم حدود ۲.۲ پوند است. به ازای هر ۲.۲ پوند کاهش وزن داوطلبان در این تحقیق، اشتهای آنها با درخواست ۸۳ کالری بیشتر در روز پاسخ داده شد. میانگین کاهش وزن گزارش شده در این مطالعه ۷.۵ کیلوگرم یا ۱۶ پوند بود و این به معنی آن است که در کمترین وزن خود، احساس نیاز به خوردن ۶۲۲ کالری بیشتر در روز نسبت به قبل از شروع کاهش وزن داشتند.
اما آنها در واقع ۶۲۲ کالری اضافه در روز نمیخوردند بلکه این مقدار اشتهای بیشتری است که احساس میکردند به آن نیاز دارند، در حالی که همان تلاشی را میکردند که در ابتدا برای کاهش ۸۰۰ کالری در روز انجام میدادند.
هال گفت در پایان این مطالعه، شرکتکنندگان به همان اندازه که در ابتدا تلاش میکردند برای مقاومت در برابر غذا تلاش میکردند، اما به جای ۸۰۰ کالری که هدف آنها بود، فقط توانستند حدود ۲۰۰ کالری در روز کاهش دهند؛ و این باعث شد که روند کاهش وزن آنها متوقف شود.
دکتر کریستوفر گاردنر، مدیر مطالعات تغذیه در مرکز تحقیقات پیشگیری استنفورد، قبلاً به سیانان گفته بود که روند کاهش وزن هر چه پیشتر میرود سختتر میشود. زیرا بدن افراد به آن واکنش نشان میدهد و از نظر متابولیک کارآمدتر میشوند؛ و بنابراین همان کسری کالری این کار را برای شما انجام نمیدهد. به همین دلیل است که کاهش وزن افراد رفته رفته متوقف میشود.
در مدل هال، از آنجایی که افراد وزن بیشتری از دست دادند، اشتهایشان برگشت و حدود ماه ۱۲، کاهش وزن را متوقف کردند.
داروهای سماگلوتید و تیرزپاتید که با تقلید از هورمونهای روده به افراد در کاهش وزن کمک میکنند، باعث ایجاد محدودیت بیشتری کالری شدند.
سازمان غذا و داروی ایالات متحده تزریق تیرزپاتاید را تأیید کرده است. این اولین و تنها داروی چاقی در نوع خود است که هم جیآیپی (پلی پپتید انسولینوتروپیک وابسته به گلوکز) و هم جیالپی-۱ را فعال میکند.
اما مهمتر از همه آن که این داروها فقط بر تعداد کالریهایی که افراد از رژیم غذایی خود حذف میکنند تأثیر نداشتند. آنها همچنین تعداد کالریهایی را که بدنشان باعث میشد با کاهش وزن دوباره غذا بخورند، کاهش دادند و در واقع اشتهایشان را ضعیف کردند. با کاهش اشتهای خود به نصف، آنها توانستند وزن خود را برای مدت طولانیتری کاهش دهند، به طور متوسط یک سال بیشتر در مقایسه با محدودیت کالری به تنهایی و بدون دارو. به طور کلی روند کاهش وزن در افرادی که از داروهای کاهش وزن استفاده میکنند در حدود سال دوم متوقف میشود.
عمل جراحی کاهش وزن قویترین اثر را داشت و افراد را بر آن داشت که روزانه حدود ۳ هزار و ۶۰۰ کالری از رژیمهای غذایی خود حذف کرده و به ازای هر کیلوگرم کاهش وزن، فقط ۵۸ کالری دریافت کنند. افرادی که تحت عمل جراحی کاهش وزن قرار گرفته بودند، یک سال دیرتر به وضعیت پایدار میرسند که نشان میدهد این جراحی اشتهای آنها را به میزان قابل توجهی کاهش میدهد.
هال میگوید استفاده از داروهایی مانند سماگلوتاید و تیرزپاتاید و مداخلاتی مانند جراحی کاهش وزن زمان لازم برای رسیدن به توقف کاهش وزن را طولانیتر میکند، اما از وقوع کامل آن جلوگیری نمیکند.
هال گفت: «آنچه که در حال رخ دادن است این است که افراد هر چقدر هم وزن از دست بدهند، همچنان افزایش اشتها را تجربه میکنند.»
او در عین حال تصریح کرد اگر دارو یا درمانی به طور کامل اشتها را از بین ببرد، خطرناک خواهد بود. اگر این اتفاق بیفتد، ممکن است فرد تا آن قدر از خوردن سر باز بزند که بمیرد.
این مطالعه همچنین به اصلاح برخی از ایدهها در مورد اینکه چرا افراد از کاهش وزن خودداری میکنند کمک میکند.
به عنوان مثال، یک نظریه این است که کاهش وزن به متابولیسم آسیب میرساند، بنابراین افراد در هنگام استراحت کالری بسیار کمتری نسبت به زمانی که شروع کردند میسوزانند و میتوانند به راحتی وزن خود را به دست آورند.
هال میگوید متابولیسم پس از کاهش وزن کاهش مییابد، اما نه آن قدری که بتوان با آن زمان توقف کاهش وزن را دریافت.
او این تصور را که اثر داروها در نهایت متوقف میشود، رد میکند و میگوید: «دلیل توقف کاهش وزن آن است که در نقطهای، اثر داروها باعث افزایش اشتها میشود.»
هال گفت: «یک چیز بسیار رایج دیگر در حال حاضر این است که بعضی میگویند با جراحی چاقی، آن قدری که فکر میکردند وزنشان کم نشده است، از پپتید شبهگلوکاگون ۱ استفاده میکنند، یعنی باز هم تن به مداخله بدنی دیگری میدهند.»
این پژوهشگر میافزاید: «هر مسیری را که انتخاب کنید، یک وضعیت پایدار برای حفظ کاهش وزن مورد نیاز است؛ بنابراین ایده خوبی است که در نظر بگیرید آیا میتوانید کاری را که انجام میدهید برای مدت طولانی ادامه دهید یا نه.»
افرادی که پس از کاهش کالری روند کاهش وزنشان متوقف میشود، احتمالاً میتوانند با محدود کردن بیشتر کالری یا اضافه کردن ورزش به روال خود، از آن مرحله عبور کنند. هال در این زمینه میگوید: «هر کاری که انجام میدهید، باید به آن ادامه بدهید؛ بنابراین شما باید از مداخله در سبک زندگی برای بقیه زندگی خود راضی باشید.»