اعلام جامعة بابل | فريق بحثي من كلية هندسة المواد يحصل على براءة اختراع

فريق بحثي من كلية هندسة المواد يحصل على براءة اختراع

نشر بواسطة : نورا كاظم بيرماني

تاريخ الخبر : 14/4/2022 30:56:11 AM

عدد المشاهدات : 154

فريق بحثي من كلية هندسة المواد يحصل على براءة اختراع
منح فريق بحثي مكون من
استاذ دكتور محمد حمزة دحام المعموري
استاذ دكتور عودة جبار بريهي
م.ر. مهندسين سرى كامل محمد / هيئة استثمار بابل
براءة اختراع رقم 7108 بتاريخ 9/2/2022 تحت عنوان (تحضير مادة بوليمرية متراكمة كأسمنت عظمي لاستبدال الاجزاء المتضررة من العظام)
موجز البراءة
العيوب التي تصيب العظام نتيجة بعض الامراض او الحوادث او التقدم بالعمر مثل فقدان جزء من العظم كما في نخر العظام يمثل مشكلة شائعة في العالم تحتاج الى مادة بديلة لتعويض النقص الحاصل بالعظم وبهذا البحث تضمن اختبار خواص ومواصفات نوعين من البوليمرات (الدائمية غير المتحللة والقابلة للتحلل الحيوي) باستخدام اضافات نانوية لتطوير مواد مركبة حيوية ذات خصائص ميكانيكية محسنة كافية للاسمنت العظمي (Bone Cement).
تم إنجاز هذا العمل على جزأين. أولاً تحضير(بوليمر دائمي غير قابل للتحلل الحيوي للاسمنت العظمي) يعوض الجزء المفقود من العظم ويبقى بشكل دائمي داخل جسم المريض ثانياً (بوليمر قابل للتحلل الحيوي لسقالة العظم) يتحلل بمرور الوقت ومع تشافي المريض واعادة نمو خلاياه العظمية.
تضمن الجزء الأول العمل على تصنيع الاسمنت العظمي المعتمد على اساس من بوليمرالبولي ميثيل ميثااكريلايت (PMMA) والمعروف ب(Acrylic Bone Cement) وهومشابه تماما لما يتم استخدامه جراحيا في اصلاح عيوب العظام تم تقويته بنسب وزنية مختلفة (0.5 ،1 ، 1.5 و2)% من جزيئات نانو ثاني أكسيد التيتانيوم (TiO2NPs) أو نانوهيدروكسي أباتايت (HA-NPs) لتكوين مادة مركبة. الخطوة الثانية تتضمن تصنيع خلائط بوليمرية وذلك بمزج مطاط السيليكون (SR) بنسب وزن مختلفة (5 ، 10 ، 15 و 20)? من مطاط السيلكون مع الادة الاساس.
تم اجراء الاختبارات الميكانيكية المتمثلة في اختبارات (الشد ، الانحناء ، الانضغاط ، الصدم ، البلى والصلابة) والخواص الفيزيائية المتمثلة في اختبار الكثافة اضافة الى فحص المورفولوجيا بالمجهر الالكتروني الماسح (SEM) واختبار FTIR واختبار التحلل الحراري (DSC) وبالاعتماد على النتائج تم اختيار افضل نسبة إضافة أدت لتحسن الخواص وكانت متمثلة ب(1%) من المواد النانوية وكذلك افضل نسبة خلط مع مطاط السليكون وكانت (10%) ليتم عمل مواد مركبة هجينة مناسبة لتطبيق الاسمنت العظمي (Bone Cement).
أظهرت النتائج العملية بعد اضافة المواد النانوية لتقوية البوليمر وعمل الخلائط تحسن مقاومة الشد بنسبة 20-35?. تم تحسين قوة الانحناء بنسبة 35-47? بينما تم تحسين قوة الانضغاط بنسبة 75?. تم تحسين قوة الصدم بنسبة 65?.
الجزء الثاني يتضمن استخدام البوليمرات الطبيعية الشيتوزان Chitosan (CS) والكولاجينCO) Collagen ) القابلة للتحلل الحيوي لتكوين سقالات العظم. تم تحضير سقالات الشيتوزان المقواة إما بجزيئات نانو ثاني أكسيد التيتانيوم (TiO2NPs) أو نانو هيدروكسيباتيت (HA-NPs) بنسب وزنية مختلفة (0.5 ، 1 ، 1.5 و 2) ? لتكوين البوليمرات المركبة باستخدام طريقة صب المذيبات. تم فحص الخواص المورفولوجيا، الميكانيكية، قابلية التبلل، الانتفاخ والتحلل والنشاط المضاد للبكتيريا وكانت افضل النتائج عند نسبة إضافة (2? TiO2) و (2? HA). من ثم تم تحضير خلائط بوليمرية من الشيتوزان ممزوجًا بالكولاجين بوزن مختلف (10 ، 20 ، 30)? من الكولاجين لتكوين خلطات بوليمر ثنائية. بناءً على نتائج الاختبارات ، كانت أفضل نسبة خلط (CS90%+CO10%). تم اعتمادها لاضافة المواد النانوية بافضل نسبة لتكوين مواد بوليمر مركبة هجينة مناسبة لمواد السقالة لتطبيقات تجديد أنسجة العظام حيث تم اجراء اختبار زرع الخلايا الحية من نوع خلايا عظمية تعرف ب(MG-63) لاختبار مدى امكانية انتشارها ونموها على سطح العينات المصنعة دون افراز مواد سامة تعمل على قتل هذه الخلايا من قبل المادة المختارة.
بقلم جنان العبيدي