بافت پوشش استخوان

محققان برای مهندسی مواد کاربردی پیشرفته از فرمول بافندگی طبیعت استفاده کردند

برای اولین بار مهندسان زیست پزشکی UNSW، پارچه ی هوشمندی را بافتند که خواص پیچیده و مصنوعی آن از یک ماده ی هوشمندانه در طبیعت سنتز شده و پوشش استخوان بافته شده است.‌ محققان در حال حاضر امکان تولید نمونه های اولیه پارچه برای طیف وسیعی از مواد کاربردی پیشرفته که می تواند بخش های پزشکی، ایمنی و حمل و نقل را متحول کند را دارند. اختراع ثبت شده در حال بررسی در استرالیا، ایالات متحده و اروپا می باشد.

کاربردهای بالقوه برای آینده لباس های محافظ می باشد که سفت و تحت فشار بالا بافته شده اند برای اسکی بازان، رانندگان مسابقه ماشین رانی و فضانوردان. هدف دراز مدت ما این است که به بافت های بیولوژیکی دست پیدا کنیم که بتوانیم اعضای بدن را در آزمایشگاه ایجاد کنیم که جایگزین اعضای آسیب دیده شود. این پژوهش ها امروزهه  در Nature’s Scientific Reports منتشر شده است. یکی از مواد که مانند پوشش استخوان است مانند یک بافت نرم است که سطح استخوان را پوشش می دهد.آرایش پیچیده ای از کلاژن، الاستین و سایر پروتئین های ساختاری که انعطاف پذیری جالبی مانند پوشش استخوان را فراهم می کند و تحت ضربه های با شدت بالا قدرت دارد.

پروفسور Melissa Knothe Tate گفته است:” تیم ایشان برای اولین بار  بافت های پیچیده ای را برای پوشش استخوان طراحی کرده است که قابل نمایش به صورت سه بعدی در یک کامپیوتر می باشد. Professor Knothe Tate  گفته اند:”در نتیجه یکسری از نمونه های اولیه ی پارچه که برگرفته از روکش استخوان می باشد به صورت هوشمندانه تولید شدند و خواص تنش_ کرنش دارند. ما همچنین امکان استفاده از این روش برای تست الیاف دیگر برای تولید یک طیف وسیعی از منسوجات جدید را داریم. ” به منظور درک ظرفیت کاربردی از روکش استخوان، این تیم از یک سیستم تصویربرداری درست استفاده کردند تا به نقشه و معماری آن به طور کامل رسیدگی کنند.

پروفسور Knothe Tate said گفته است:” پس از آن ما امکان ارائه ی بافت طبیعی روکش استخوان را با استفاده از نرم افزارهای طراحی کامپیوتری را تست کردیم.” مدلسازی با استفاده از کامپیوتر این امکان را به محققان می دهد تا افزایش مقیاس ایجاد کنند برای طرح های معماری طبیعی برگرفته از روکش استخوان و نیز پارچه های چند بعدی.  پروفسور Knothe Tate said گفته است:”چالش استفاده از کلاژن و الاستین در این الیاف این است که آنها خیلی کوچک هستند برای به کار بردن در ماشین بافندگی، بنابراین ما از موادی که خواصی مشابه الاستین دارند و نیز از ابریشم که خواصی مشابه کلاژن دارد برای اینکار استفاده کردیم.” اولین دانشجوی دکتری مهندسی پزشکی که در این مورد نوشته گفته است:” این تکنیک پیامدهای قابل توجهی برای توسعه ی نسل بعدی مواد پیشرفته و منسوجات مکانیکی کاربردی می باشد.” تیم UNSW معتقدند که بافت تیتانیوم می تواند نسل جدیدی از کمربندهای محکم که نازک تر، قوی تر و امن تر را تولید کند.

خانم Ng گفت:” هدف نهایی ما این است که بافت های بیولوژیکی به ویژه برای بخش های مختلف بدن تولید کنیم، در آزمایشگاه ما به جای جایگزین کردن و یا ترمیم بخش های مختلف بدن از بافت های بیولوژیکی روکش استخوان استفاده می شود.” محققان در کلینیک Cleveland مستقر در ایالت متحده و نیز دانشگاه پروفسور Tony Weiss از تکنولوژی هوشمند استفاده کردند تا نمونه های اولیه ایمپلنت های استخوان را برای تحقیق های پیش بالینی ظرف مدت سه سال آینده تجاری کنند.