صفحه تیتانیومی جدید و بی‌خطر برای ترمیم بافت استخوان

برای نخستین بار، صفحات فیبر تیتانیوم اختراع‌شده توسط مهندسان ژاپنی برای استفاده در پزشکی توسط مدل حیوانی آزمایش شد. پژوهشگران دانشگاه شینشو دریافتند که بر خلاف صفحات معمولی که در پزشکی به کار می‌روند، صفحات فیبر تیتانیوم پس از تماس با استخوان برای مدت طولانی، باعث ضعیف شدن استخوان‌ها نمی شوند. این یافته می‌تواند نیاز به خروج صفحات پس از بهبود استخوان و خطرات مربوط به این جراحی را از بین ببرد.

بخش قرمزرنگ نشان می‌دهد که بافت استخوانی پس از کاشت صفحه وارد فضای بین رشته‌های تیتانیوم شده است. بخش سبزرنگ نشان می‌دهد که درهفته‌ی چهارم پس از کاشت، پیوند کامل استخوان انجام شده است.

 تاکاشی تاکی زاوا، نخستین نویسنده این مقاله، می‌گوید:

این صفحات فیبر تیتانیوم بر خلاف صفحات معمولی، با فشرده‌سازی الیاف تیتانیوم در دمای معمولی اتاق ساخته می‌شوند. آن‌ها دارای نقایص صفحات معمولی نیستند و می‌توانند در موارد مختلف ثابت کردن و ترمیم بافت استخوان و در بخش‌های مختلف بدن مورد استفاده واقع شوند.

از بیشتر صفحات تیتانیوم رایج برای حفظ استخوان در جای خود حین بهبودی استفاده می‌شود. صفحات تیتانیومی در برابر فرسودگی مقاوم‌اند و به‌اندازه‌ی کافی جهت نگه داشتن استخوان‌های در حال ترمیم در جای خود محکم هستند. پزشکان می‌توانند از این صفحات در بیمارانی با شکستگی‌های شدید، در موارد آسیب شدید جمجمه یا برخی مشکلات استخوانی دیگر استفاده کنند.

تصاویر یک صفحه فیبر تیتانیوم. عکس سمت چپ: تصویر ماکروسکوپی، عکس سمت راست: تصویر میکروسکوپ الکترونیکی، ساختار متخلخل الیاف تیتانیوم فشرده قابل مشاهده است.

بنا بر عقیده‌ی تاکیزاوا، صفحات فیبر تیتانیوم یک ویژگی بسیار مهم مشترک با استخوان طبیعی دارند؛ هر دو دارای سختی (یا مدول یانگ، سنجه‌ی اندازه‌گیری استحکام) تقریبا یکسانی هستند. صفحات معمولی دارای مدول یانگ ۴ تا ۱۰ برابر بیشتر از استخوان هستند. تفاوت در سطح سختی دو ماده باعث آسیب رساندن به استخوان می‌شود.

فیبر تیتانیوم

تیم محققان به رهبری نائوتو سائیتو در دانشگاه شینشو استفاده از صفحات فیبر تیتانیوم را در درمان احیاکننده نیز مورد آزمایش قرار داد. از آنجا که در فرایند خاص تولید این صفحات، شکل فیبرهای تیتانیوم بدون تغییر باقی می‌ماند، محیط متخلخل منحصر‌به‌فردی در طول صفحه ایجاد می‌شود. تاکیزوا گفت:

ما دیده‌ایم که چگونه استخوان احیاشده درون فیبر تیتانیوم نفوذ می‌کند. شرکت‌های مختلفی به صفحات فیبر تیتانیوم علاقمند هستند و ما می‌خواهیم این صفحات را برای ترمیم بالینی بافت‌های استخوانی بکار ببریم. من معتقدم که صفحات فیبر تیتانیوم می‌توانند بدون جراحی به‌طور دائم و بدون نیاز به جراحی جهت برداشتن، استفاده شوند.

نتایج این مطالعه در شماره ۲۵ ژانویه نشریه Advanced Materials منتشر شد.