پوشش زیستی که با نام Biocoating شناخته میشود، یک فناوری پیشرفته است که در زمینههای پزشکی و مهندسی کاربرد دارد. این فناوریها بهعنوان یک لایه محافظ یا فعال بر روی سطوح مختلف (بهخصوص ایمپلنتهای پزشکی) بهکار برده میشوند. هدف اصلی استفاده از پوشش های زیستی، افزایش دوام، کاهش عفونت، بهبود عملکرد ایمپلنتها و زیستسازگاری آنها با بدن است. به کمک این فناوریها پزشکان میتوانند تعامل میان انواع ایمپلنتها را با بافتهای بدن افزایش دهند. در ادامه، توضیحات بیشتری درباره ویژگیها، مزایا، چالشها و کاربردهای انواع پوشش های زیستی میدهیم تا بیشتر با این فناوری آشنا شوید.
یکی از بیشترین کاربردهای پوشش زیستی در ایمپلنت دندان است و دندانپزشکان برای ایمپلنت در اصفهان و دیگر شهرهای ایران از این فناوری کمک میگیرند.
ویژگیها و مزایای پوشش های زیستی
همانطور که اشاره کردیم پوشش زیستی به پذیرش انواع ایمپلنتها توسط سیستم ایمنی بدن کمک میکند تا در مواجهه با آنها واکنشهای ایمنی در بدن ایجاد نشوند. این فناوریها باید فاقد هرگونه سمیت و مواد آسیبزننده به بدن باشند و آسیبی به سلولها و بافتهای اطراف ایمپلنتها نیز وارد نکنند. فناوریهای پوشش زیستی به اتصال قویتر ایمپلنت دندان یا انواع دیگر آن با استخوانها نیز کمک شایانی میکنند و موجب تسریع فرایند استخوانسازی در اطراف آن میشوند. بهدلیل قرارگیری ایمپلنتها و پوششها در بدن، پوشش زیستی باید به سایش، خوردگی و مواد خورنده (مانند اسیدها و آنزیمها) مقاوم باشد تا آسیبی نبیند. این فناوری با فعالیتهای ضدباکتریایی خود به جلوگیری از رشد باکتریها و عفونتهای بعد از عمل نیز کمک شایانی میکند.
چالشها
هرچند که انواع پوشش زیستی از فواید و مزایای بیشماری برخوردارند؛ اما ممکن است چالشهایی را نیز به همراه داشته باشند. ازجمله این چالشها میتوانیم به فرایند پیچیده تولید و هزینه بالای آنها اشاره کنیم که استفاده از آنها را برای برخی از اقشار جامعه سخت میکند. همچنین، برای پوششدهی یکنواخت و پایدار پوشش زیستی روی سطوح پیچیده ایمپلنت به فناوریهای پیشرفتهای نیاز است که در همهجا پیدا نمیشوند.
انواع پوشش های زیستی
پوشش زیستی در انواع مختلفی مانند پوششهای سرامیکی، فلزی، زیستفعال، زیستتخریبپذیری، ضدباکتریایی، هوشمند و هیبریدی وجود دارد. هرکدام از این فناوریها کاربردهای متنوع و متفاوتی در انواع ایمپلنتهای پزشکی دارند. در ادامه، به بررسی اصلیترین انواع پوشش زیستی میپردازیم.
پوششهای سرامیکی
سرامیکها شباهت شیمیایی زیادی به ترکیبات معدنی استخوان (مانند هیدروکسیآپاتیت) دارند که به پذیرش بهتر بدن و ایجاد واکنشهای امنیتی کمتر در آن کمک میکند. همچنین سرامیکها معمولاً سختی و مقاومت زیادی در برابر سایش و خوردگی دارند که موجب دوام بیشتر آنها میشود. بهدلیل نارسانای الکتریکی بودن اکثر سرامیکها، میتوانیم از این پوششها برای ایمپلنتهای الکترونیکی (مانند ایمپلنتهای عصبی) نیز استفاده کنیم. جالب است بدانید رنگ سفید سرامیکها و ظاهر مشابهی که با دندانها دارند نیز به دندانپزشکان برای ایجاد ایمپلنتی طبیعیتر برای دندان کمک میکند.
پوششهای پلیمری
این پوشش های زیستی از مواد پلیمری ساخته میشوند که معمولاً انعطافپذیری بالا و تواناییهای منحصربهفردی دارند. امکان تخریب طبیعی پوشش زیستی در بدن به کمک برخی پلیمرها فراهم میشود که این ویژگی میتواند برای ساخت ایمپلنتهای موقتی مناسب باشد. همچنین، میتوانند از پوششهای پلیمری را بهعنوان مخزن دارو استفاده کنند تا آن دارو را بهصورت کنترلشده در بدن آزاد کنند؛ این ویژگی میتواند برای بهبود درمانهای طولانیمدت و کاهش عوارض جانبی جراحی مناسب باشد.
پوششهای فلزی
معمولاً از پوششهای فلزی برای بهبود ویژگیهای سطحی ایمپلنتهای فلزی استفاده میکنند. این پوششها مقاومت زیادی نسبتبه خوردگی و استحکام مکانیکی بالایی دارند که به ماندگاری بیشتر آنها کمک میکند. جالب است بدانید برخی فلزات مانند نقره از خواص ضدباکتریایی بهرهمند هستند که از رشد میکروارگانیسمها روی سطح ایمپلنت جلوگیری میکنند. پزشکان و دندانپزشکان میتوانند از روشهای مختلفی مانند پاشش پلاسما، رسوبدهی فیزیکی بخار (PVD) و آنودایزینگ برای اعمال پوششهای فلزی استفاده کنند. این تنوع در روشها، به کنترل دقیق ضخامت و ساختار پوشش کمک بزرگی میکند.
کاربردهای پوشش های زیستی
پوشش زیستی موجب بهبود عملکرد و دوام ایمپلنتها در شرایط مختلف میشود که آن را برای استفاده در انواع شرایط مناسب میکند. ازجمله انواع کاربردهای پوشش زیستی میتوانیم به کاربردهای متنوع آن در ایمپلنتهای دندانی، ارتوپدی، چشمپزشکی، گوش و حنجره و ستون فقرات اشاره کنیم. بهعنوان مثال، در زمینههای دندانپزشکی به دندانپزشکان کمک میکند اتصال بهتری میان ایمپلنت دندان و استخوان فک برقرار کنند تا استحکام بیشتری داشته باشد؛ اینگونه از بروز عفونت نیز جلوگیری میشود. همچنین، درزمینه چشمپزشکی برای کاهش التهاب و بهبود عملکرد ایمپلنتهای مربوطه از پوشش زیستی استفاده میکنند. این فناوری به تسهیل فرایند جوش خوردن مهرهها در ستون فقرات نیز کمک میکند و موجب افزایش استحکام ستونفقرات میشود.
سخن پایانی
پوشش های زیستی کاربرد خوبی در سازگار کردن انواع ایمپلنت با بافتهای بدن دارند و به همین دلیل، نقش مهمی را در اتصال انواع آنها با بدن ایفا میکنند. این فناوریها در انواع مختلفی مانند پوشش زیستی سرامیکی، فلزی، پلیمری و هیبریدی یافت میشوند که هرکدام ویژگیها و کاربردهای منحصربهفردی دارند. معمولاً در تمامی انواع پوشش زیستی شاهد مقاومت بالای آنها در برابر سایش و خوردگی خواهیم بود که به ماندگاری بیشتر ایمپلنتهای پزشکی کمک میکند. البته این فناوری در ایمپلنت دندان بیشتر از دیگر نوعهای آن کاربرد دارد و دندانپزشکان نسبتبه دیگر مشاغل بیشتر از پوشش زیستی استفاده میکنند.
