با تلاش محققان کشورمان کیفیت سیمان استخوانی برای ترمیم دندان افزایش یافت

محققان دانشگاه شیراز با همکاری پژوهشگران دانشگاه علوم پزشکی شیراز، در طرحی تحقیقاتی موفق به ساخت نانو پودر سیمانی مورد استفاده در ترمیم استخوان و به ویژه ترمیم دندان شدند. جعفر اورنگی کارشناس ارشد مهندسی مواد از دانشگاه شیراز و محقق طرح در این باره اظهار کرد: سیمان کلسیم سیلیکاتی WMTA یکی از با کیفیت‌ترین مواد مورد استفاده جهت پر کردن انتهای ریشه دندان است. هدف این طرح ارتقای کیفیت این سیمان و همچنین بررسی توان تولید آن در داخل کشور و خودکفایی در این صنعت بوده است. اورنگی افزود: یکی از عمده ترین عیوب وارد به سیمان کلسیم سیلیکاتی، زمان گیرش زیاد آن است. علیرغم تلاش‌ها و تحقیقات بسیار، تا کنون این زمان کاهش پیدا نکرده و یا در صورت بهبود، خواص فیزیکی یا زیست سازگاری این سیمان تحت تأثیر قرار گرفته است.

در این طرح یکی از اجزای تشکیل دهنده‌ی این سیمان که نقش اساسی و غیر قابل انکاری در گیرش اولیه‌ی سیمان ایفا می‌کند به عنوان متغیر انتخاب شد تا تأثیر مواد افزوده شده به کم‎ترین مقدار خود برسد. وی تصریح کرد: نتایج این پژوهش نشان داده است که کاهش اندازه ذرات و اضافه کردن پودر نانو ذرات تری‌کلسیم آلومینات به مواد اولیه، باعث بهبود خواص رشد استخوانی می‌شود. اورنگی در ادامه افزود: هم اکنون نوع امریکایی و برزیلی این سیمان در بازار موجود است. اما نوع امریکایی به دلیل قیمت بسیار بالا کمتر مورد استفاده است و نوع برزیلی نیز از کیفیت مناسب برخوردار نیست. این در حالی است که نمونه‌ی ساخته شده در این طرح، علاوه بر کیفیت مناسب، از نظر قیمتی کاملاً قابل رقابت با نمونه‌های خارجی بوده و توان تجاری شدن به عنوان یک محصول با فناوری پیشرفته را داراست. شایان ذکر است با تجاری شدن این محصول علاوه بر صرفه‌جویی ارزی، کارآفرینی نیز صورت خواهد گرفت.

کارشناس ارشد مهندسی مواد از دانشگاه شیراز تصریح کرد: سیمان به دست آمده استفاده‌ی گسترده‌ای در دندان پزشکی دارد. از دیگر قابلیت‌های این ماده می‌توان به کاهش زمان گیرش سیمان در صنایع بزرگ اشاره کرد؛ هر چند این رفتار سیمان نیاز به انجام آزمایش‌های بیشتری دارد. وی گفت: به طور کلی نانو پودر اصلاح شده‌ی کلسیم سیلیکاتی اثر مثبتی بر روند درمان استخوان دارد. با این حال، اضافه کردن نانو ذرات تری‌کلسیم آلومینات به سیمان کلسیم سیلیکاتی نیز سبب بهبود بازسازی استخوان می‌شود. محقق طرح تصریح کرد: نانو کردن پودرهای مورد نظر به علت افزایش سطح مؤثر، باعث افزایش میزان رهایی یون کلسیم از سیمان کلسیم سیلیکات می‌شود. این امر باعث افزایش غلظت یون کلسیم در منطقه کاشت سیمان و در نتیجه استخوان‌سازی بهتر می‌شود.

موارد ذکر شده می‌تواند از جمله علل بهبود سریع‌تر نقص استخوانی در گروه نانو کلسیم سیلیکات مخلوط شده با حضور تنها ۲ درصد نانو ذرات تری‌کلسیم آلومینات باشد. اورنگی در مورد روند انجام این طرح اظهار کرد: در روند تهیه‌ی این نانو پودر، پس از مطالعه و بررسی هیدراسیون سیمان مورد نظر، متغیر تری کلسیم آلومینات، به عنوان یکی از اجزایی که نقش مهمی در واکنش گیرش اولیه سیمان دارد، انتخاب شد. سپس این ماده با درصد‌های وزنی متفاوت و در اندازه‌ی میکرو و نانو به سیمان اولیه اضافه شد. وی افزود: بررسی پاسخ استخوانی پودر مورد نظر با کاشت آن در فک خرگوش انجام گرفت. برای این منظور ۴۰ سر خرگوش با تزریق عضلانی کتامین و زایلازین بیهوش شده و نقصی بر روی نیم فکشان ایجاد شد. حیوانات به صورت تصادفی به چهار گروه، بر اساس نوع ماده پر کننده‌ی نقص تقسیم شدند. یک گروه نیز به عنوان گروه شاهد و یا کنترل مورد استفاده قرار گرفت.

بعد از گذشت دوره درمانی ۲۰ و ۴۰ روز، حیوانات کشته شده و پس از بیرون آوردن نیم فک، آزمون‌های تراکم استخوان بر روی آن‌ها انجام شد. محقق طرح خاطرنشان کرد: در تمام نمونه‌های ۴۰ روزه، یک پل کامل استخوان بر روی مواد کاشته شده وجود داشته که نشان دهنده‌ی رشد استخوانی در اطراف مواد آزمایش شده بوده است. اورنگی گفت: تحلیل آماری نتایج آزمون تراکم استخوان در هر دو فاصله‌ی زمانی، تفاوت معنی داری بین دو گروه نشان می‌دهد. این اختلاف نشان می‌دهد که گروه متشکل از ترکیب نانو پودر کلسیم سیلیکاتی و نانو ذرات تری کلسیم آلومینات تأثیر بیشتری روی ترمیم استخوانی داشته است. نتایج این تحقیقات حاصل همکاری جعفر اورنگی، دکتر کمال جانقربان (عضو هیأت علمی دانشگاه شیراز) و دکتر نادر تنیده (عضو هیأت علمی دانشگاه علوم پزشکی شیراز) و همفکری و مشاوره دکتر محمد علی صغیری است که در Journal of Endodontics منتشر شده است