این داربست یک چهارچوب پیزوالکتریکی است که با داشتن خواص محرک رشد یک ماده معدنی طبیعی ترکیب شده است. بانداژ استخوان نوین کاربردهای فراوانی در احیای استخوان و ترمیمهای درمانی دارد.
پارس فناور سروش– مواد پیزوالکتریک به فشار مکانیکی واکنش نشان داده و یک بار الکتریکی ایجاد میکنند. استخوان نیز یک ماده پیزوالکتریک است و با داشتن یک محیط الکتریکی میکروسکوپی، سیگنالهای الکتریکی در فرآیند ترمیم استخوان نقش مهمی دارند. این ویژگی به ترمیم استخوان کمک میکند. با این وجود، ترمیم استخوان یک فرآیند پیچیده و وابسته به قطعات مکانیکی، الکتریکی و زیستی میباشد.
روشهای کنونی برای ترمیم استخوان، اغلب از گرفت یا داربستهایی که عوامل رشد را آزاد میکنند، استفاده میکنند. این رویکردها با چالشهایی همچون پیچیدگی در محل انتقال، دشواریهای دسترسی، و هزینههای بالا مواجه هستند. به همین منظور، تیم محققان در انستیتو KAIST کره جنوبی یک روش نوآورانه برای ترمیم استخوان ابداع کردهاند که توانایی پیزوالکتریکی را با یک ماده معدنی ترکیب میکند که به طور طبیعی در استخوان حضور دارد.
هیدروکسیآپاتیت (HAp) یک ماده معدنی است که در ساختار استخوان و دندان نقش اصلی را ایفا میکند و در استحکام و ترمیم این اعضا نقش اساسی بازی میکند. این ماده عمدتاً به خمیر دندان افزوده میشود تا به مینای دندان برسد و ساختمان آن را تقویت کند. بررسیها نشان میدهد که HAp تشکیل استخوان را بهبود میبخشد و به عنوان داربستی برای رشد استخوان جدید عمل میکند. علاوه بر این، این ماده دارای ویژگیهای پیزوالکتریک و سطح ناهموار است که آن را به انتخاب ایدهآل برای ساخت داربستهای حاکم بر رشد استخوان تبدیل میکند.
آزمایشات نشان میدهد که داربستهای حاوی هیدروکسیآپاتیت (HAp)، نسبت به نمونههای بدون این ماده، قابلیت جذب سلول را به اندازه ۱۰ تا ۱۵ درصد افزایش میدهند. پس از ۵ روز کشت سلول، تکثیر سلولی نیز در داربستهای حاوی HAp ۲۰ تا ۳۰ درصد بیشتر بود. همچنین، مشاهده شد که میزان تشکیل استخوان در داربستهای حاوی HAp حدود ۳۰ تا ۴۰ درصد بیشتر از نمونههای بدون HAp بود. این نتایج نشان میدهد که HAp ویژگیهای پیزوالکتریک داربست را بهبود میبخشد و محیطی را فراهم میکند که به ساختار حیاتی مشابه ماتریکس خارج سلولی بدن نزدیک است. این ماتریکس بخشی غیرسلولی از تمام بافتهاست که ساختار حیاتی مورد نیاز برای احیا را دارا میباشد.
