کاربرد سرامیک در علم پزشکی

يکي از کاربردهاي مواد سراميکي که در ارتباط نزديک با زندگي بشر است، شامل بکارگيري قطعات سراميکي در بدن انسان ميباشد. به اين دسته از سراميکxadها "بيوسراميک (Bio-ceramic)" گويند. اين دسته از سراميکxadها اهميت فراواني در زندگي روزمره يافتهxadاند. البته استفاده از مواد مختلف بعنوان "ايمپلانت (implant)" به دورة قبل از ميلاد مسيح بر ميxadگردد. اما از اواخر قرن نوزدهم، در اثر پيشرفت و افزايش اطلاعات پزشکي در اين مورد کوششxadهاي جدي انجام گرفت.

اولين مواد مصرفي بعنوان ايمپلانت، ترکيبي از برنج و مس بود که بدليل خوردگي شديد اين مواد در بدن، استفاده آنها با شکست مواجه شده است. از آنجايي که در پزشکي مدرن ضرورت استفاده از مواد مختلف به منظور ترميم عيوب بدن انسان احساس ميشد، پليمريستxadها گسترة وسيعي از اين مواد را براي استفاده به جامعه پزشکي معرفي کردند و متالورژها نيز با استفاده از آلياژهاي جديد و متفاوت، قطعات ارتوپديک بسياري براي بدن ساختند. اما حتي اين مواد نيز بعلت خوردگي شيميايي در بدن ايجاد عارضه ميxadکرد؛ حال آنكه بسياري از ايمپلانتxadها، مانند اتصال مصنوعي در مفاصل ران، بايستي براي هميشه در بدن انسان باقي ميماند. از اين رو، پژوهشگران براي دستيابي به موادي با مشخصات بهتر به دنياي سراميک راه پيدا کردند.

هيچ مادهاي که در بدن انسان جايگذاري شود کاملاً خنثي نيست. با اين وجود، خوردگي سراميکxadها بدليل ماهيت ذاتيشان خيلي کمتر از فلزات است. پيشرفتxadهاي وسيع در علم سراميک منجر به دستيابي به موادي با خواص شيميايي، فيزيکي و مکانيکي متفاوت و متنوع شد که ميتوانند خواص خود را براي مدت زمان طولاني در بدن موجود زنده حفظ کنند. بعضي از اين مواد عبارتند از: آلومينا، کربن پيروليتيک و زجاجي، فسفاتxadهاي کلسيم و سديم و غيره.

خصوصياتي که يک ايمپلانت دايمي سراميکي بايد داشته باشد بطور خلاصه در زير آمده است:

1- سازگاري بيولوژيکي: عموماً مواد ايمپلانت بايد با بافتxadهاي بدن سازگاري داشته باشند و ايجاد حساسيت و مسموميت نکنند.

2-عدم خوردگي: در بدن موجود زنده خوردگي بيولوژيکي روي ندهد.

۳- کارايي در عملکرد: بايد بتواند به نحو مطلوب وظيفهاي را که در هر نقطه از بدن بر عهده آن قرار ميxadدهند بخوبي انجام دهد.

4- قابليت استريليزه شدن: قابليت استريل و ضدعفوني شدن را داشته باشد، بدون اينکه تغييري در ترکيب آن ايجاد کند. يا باعث تغيير خواص فيزيکي و شيميايي شود.

5-قابليت دسترسي: قابل دسترس بوده و براحتي توليد شود.

امتياز سراميکxadها بعنوان مواد زيستي بدليل سازگاري آنها با محيط فيزيولوژيکي است و اين سازگاري بدليل وجود يونهايي مشابه با يونهاي موجود در آن محيط، مثل کلسيم، پتاسيم، منيزيم و سديم است.

تحقيقات انجام شده در آزمايشگاه و روي بدن موجود زنده روي مواد زير متمرکز شده است: کربن، اکسيدآلومينيم، هيدروکسيد آپاتيت، فسفات تريxadکلسيم، ترکيبات شيشهاي و غيره که جالب توجهترين اين مواد عبارتنداز: دريچههاي قلبي مصنوعي، زانوي ارتوپديک (استخوان و مفاصل)، موادي که براي ترميم و بازسازي جاي دندان در فک بکار ميxadروند، موادي که بهxadوسيله آنها از راه پوست ميتوان با داخل بدن ارتباط پيدا کرد، مفصل ران پروستتيک، پيهاي مصنوعي و غيره.

اين مواد با توجه به نوع فعاليتشان در محيط به 3 دسته تقسيم ميشوند:

1- مواد سراميکي خنثي: مانند آلومينا و کربن

2- مواد سراميکي با سطح فعال: مانند هيدروکسيد آپاتيت و بيوگلاسxadها

3- مواد سراميکي قابل جذب: مانند فسفات کلسيم.