ابداع پوشش جدیدی برای ایمپلنت های ارتوپدی

به گزارش خبرگزاری صدا و سیما، جامعه پزشکی سال‌هاست که از حوزه biomimicry برای توسعه مواد و محصولات جدید استفاده می‌کند.  biomimicry حوزه‌ای است که دانشمندان با مشاهده دنیای طبیعی، محصولاتی با تقلید از طبیعت تولید می‌کنند. محققان در دانشگاه ایلینویز برای حل مشکل عفونت در ایمپلنت‌ها، پوششی ساختند که از طبیعت الهام گرفته است. بال‌های حشراتی نظیر آسیابک (نوعی سنجاقک) و سیکادا (زنجره یا جیرجیرک دشتی)، ایده جالبی به محققان این طرح داد تا پوششی با خواص آنتی‌باکتریال ایجاد کنند که  ایمپلنت‌های ارتوپدی را از گزند عفونت محافظت کند.
براساس مطالعه‌ای که چینگ کائو انجام داده است، هنوز یک روش مناسب برای مقابله با عفونت‌هایی که تا ۱۰ ٪ از بیماران دارای ایمپلنت را مبتلا می‌کند، وجود ندارد. تلاش‌های فعلی در استفاده از یون‌های فلزی سنگین برای مبارزه با باکتری‌ها همچنین می‌تواند باعث آسیب به بافت اطراف شود و ایمپلنت‌های پوشیده شده با دارو‌های آنتی‌بیوتیک در نهایت با اتمام مواد شیمیایی، ابزاری برای مقابله با عفونت ندارند. آن‌ها همچنین در مبارزه با باکتری‌های مقاوم در برابر آنتی بیوتیک، مؤثر نیستند.
برای حل این مشکل، محققان یک پوشش نازک ساختند که روی سطح ایمپلنت قرار داده می‌شود. این پوشش دارای نانوستون‌هایی است که از بال حشراتی نظیر آسیابک و سیکادا الهام گرفته است. این نانوستون‌ها در صورت مواجه شدن با باکتری‌ها، به صورت فیزیکی به آن‌ها آسیب می رساند و موجب مرگ باکتری‌ها می‌شوند. در واقع این روش، یک ابزار مکانیکی برای از بین بردن باکتری‌هاست. چنین رویکردی، برای رفع مشکلات روش‌های شیمیایی از بین بردن باکتری‌ها مناسب است.
محققان از یک میکروحسگر انعطاف پذیر در این پوشش استفاده کردند که قادر به اندازه‌گیری استرس مکانیکی وارد شدن بر روی ایمپلنت است. چنین حسگری می‌تواند به پزشکان اطلاع دهد که چگونه بافت در اطراف یک ایمپلنت در حال بهبود است. محققان می‌گویند اگر فشار روی مفصل مصنوعی بیش از حد باشد، این میکروحسگر می‌تواند هشدار‌هایی ارسال کند.
در حالی که پوشش فعلی به منبع تغذیه خارجی نیاز دارد، محققان می‌گویند که اکنون روی یک راه حل بی‌سیم کار می‌کنند.