موسسه انتشارات بین المللی چتر اندیشه مجله پژوهش های معاصر در علوم و تحقیقات 2676-5764 8 84 2026 06 22 طراحی و توسعه کامپوزیت‌های نانوساختار با نانوذرات زیست‌تخریب‌پذیر: رویکردی برای ارتقای عملکرد ایمپلنت‌های ارتوپدی 123 145 10.22051/jera.2021.31891.2698 FA حسین گروه مهندسی پزشکی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد قائم شهر، قائم شهر، ایران. 2025 12 15 هدف از این پژوهش، طراحی، ساخت و ارزیابی ساختاری و زیستی کامپوزیت‌های نانوساختار پلیمری/سرامیکی تقویت‌شده با نانوذرات زیست‌تخریب‌پذیر جهت بهبود عملکرد مکانیکی و زیست‌سازگاری ایمپلنت‌های ارتوپدی است. ایمپلنت‌های فلزی مرسوم به دلیل پدیده شیلدینگ تنش و عدم تخریب‌پذیری مطلوب، نیازمند جراحی‌های ثانویه و اصلاحی هستند. در این مطالعه تجربی-آزمایشگاهی، نانوکامپوزیت پایه پلی‌لاکتیک اسید (PLA) تقویت‌شده با نانوالیاف هیدروکسی‌آپاتیت (HA) و درصد‌های وزنی مختلف (۱، ۳ و ۵ درصد) از نانوذرات زیست‌تخریب‌پذیر اکسید روی (ZnO) به روش مخلوط‌سازی مذاب و قالب‌گیری تزریقی سنتز گردید. ارزیابی‌های خواص مکانیکی شامل آزمون‌های کشش و فشار، رفتار تخریب پذیری در محلول شبیه‌سازی‌شده بدن (SBF) در بازه‌های زمانی مختلف، و خواص زیستی شامل آزمون سمیت سلولی (MTT) با استفاده از سلول‌های استئوبلاست استخوانی (MG-63) انجام شد. نتایج نشان داد که افزودن ۳ درصد وزنی نانوذرات اکسید روی، استحکام کششی کامپوزیت را تا ۳۸ درصد افزایش داده و مدول الاستیسیته را به استخوان طبیعی انسان (حدود ۱۰ تا ۱۵ گیگاپاسکال) نزدیک‌تر می‌کند که این امر مانع از پدیده شیلدینگ تنش می‌گردد. همچنین، نرخ زیست‌تخریب‌پذیری نمونه‌های نانوکامپوزیتی به صورت کنترل‌شده و همگام با نرخ رشد بافت استخوانی جدید بهبود یافت. آزمون زیست‌سازگاری سلولی نشان‌دهنده عدم سمیت نوری کامپوزیت طراحی‌شده و افزایش چسبندگی و تکثیر سلولی سلول‌های استئوبلاست در مقایسه با نمونه‌های بدون نانوذره بود. نتیجه‌گیری کلی نشان می‌دهد که کامپوزیت نانوساختار توسعه‌یافته با ترکیب بهینه نانوذرات زیست‌تخریب‌پذیر، به دلیل انطباق مکانیکی مطلوب با استخوان و تحریک بازسازی بافت استخوانی، پتانسیل بالایی به عنوان نسل جدید ایمپلنت‌های ارتوپدی باربر و زیست‌تخریب‌پذیر داراست. /downloadfilepdf/14091