درحال حاضر در تعداد زیادی از جراحی‌های ارتوپدی از گرفت‌های استخوانی استفاده می‌شود. پیوندهای اتوگرفت و آلوگرفت از رایج‌ترین نوع پیوند بافت استخوان محسوب می‌شوند که هر کدام محاسن و معایب خاص خود را دارند. اگر چه این روش‌ها پرمصرف‌ترین نوع پیوند محسوب می‌شود. اما مشکلات خاص خود را دارد.

مواردی نظیر عفونت، صدمات شدید عروق خونی و سلول‌های عصبی موضع برداشته شده، درد و افزایش احتمال شکست در ناحیه استخوان برداشته شده از مشکلات احتمالی این نوع گرفت‌هاست.

با توجه به مجموعه مشکلات اشاره شده، چقدر راحت‌تر بود اگر ماده‌ای وجود ‌داشت که جراح می‌توانست آن را به جای بدن، بسادگی از یک قفسه بیرون بیاورد و در جراحی مورد استفاده قرار دهد. لزوم دسترسی به چنین ماده‌ای از یک طرف وپیشرفت علم مهندسی بافت از طرف دیگر، باعث شدند ، استفاده از جایگزین‌های گرفت استخوانی مصنوعی در دستور کار قرار گیرد و امروزه در حدود 10درصد پیوندهای استخوانی با استفاده از این مواد صورت می‌گیرد. کمی استفاده از این مواد ناشی از جدید بودن این مواد و فاصله طولانی بین تولید یک ماده زیستی جدید و بررسی‌های مختلف و کامل کلینیکی آن است.

به هر حال، امروزه در تمام دنیا با توجه به تمام این مشکلات، تمایل به استفاده از جایگزین‌های گرفت استخوانی بسیار زیاد و با توجه به وسعت کاربرد، تحقیقات زیادی را به خود اختصاص داده است.

بازسازی استخوان

تاکنون در سراسر جهان استفاده از سرامیک‌های کلسیم فسفاتی به دلیل شباهت ساختاری با فاز معدنی استخوان با موفقیت فراوانی همراه بوده است. دراین میان، در حوزه مواد زیستی کلسیم فسفاتی، تحقیقات فراوانی روی ترکیب هیدروکسی آپاتیت متمرکز شده است.

چراکه حدود 60 ‌ 70 درصد استخوان از هیدروکسی آپاتیت تشکیل شده است و همین امر تمایل به ادامه تحقیقات در به کارگیری این ماده در بازسازی عیوب استخوانی را بیشتر می‌کند.

با همه مزایای هیدروکسی آپاتیت، جایگزین نشدن کامل بافت استخوان به دلیل غیر قابل جذب بودن آن از مشکلات و نکات منفی این نوع ایمپلنت‌ها محسوب می‌شود. البته در تحقیقی که از سوی دکترسید محمود ربیعی، دانش آموخته رشته مهندسی پزشکی ‌ بیومتریال دانشگاه صنعتی امیرکبیر و عضو هیات علمی دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل انجام شده، برای حل این مشکل راه حل هایی ارائه شده است.

به گفته ربیعی، در این روش از دیگر ترکیبات کلسیم فسفاتی نظیر دی کلسیم هیدروژن دی‌هیدرات (براشیت) که از حلالیت بیشتری نسبت به هیدروکسی آپاتیت برخوردارند، استفاده شده است. ماده حاصل از سرعت تخریب بیشتری نسبت به ایمپلنت‌های هیدروکسی آپاتیت برخوردار است و پس از مدتی شروع به حل شدن در محیط فیزیولوژیکی بدن می‌کند.

در ضمن در اثر این حلالیت، ماتریکس استخوانی به صورت خشن و دندانه دار در آمده که سبب چسبندگی بهتر سلول‌های استخوانی می‌شود و در واقع به محض آنکه ایمپلنت قابل جذب توسط سلول‌های استئوژنیک (سلول‌های استخوان ساز) احاطه شود، محیطی مناسب برای تخریب و جذب ایجاد می‌شود.

این پژوهش که ماحصل رساله دکتری ربیعی است، با راهنمایی دکتر مضطرزاده و دکتر مرتضوی وبا همکاری دکتر شریفی استاد گروه دامپزشکی دانشگاه تهران و دکتر گنجی استاد دانشگاه علوم پزشکی بابل انجام پذیرفته است.

نسل جدید ایمپلنت‌های استخوانی‌

از دیگر تمهیدات در نظر گرفته شده در این پژوهش متخلخل بودن ایمپلنت طراحی شده است که به نوبه خود در تسریع ترمیم بافت استخوان موثر خواهد بود. در ایمپلنت‌های متخلخل به کار رفته در ترمیم بافت استخوان، حفراتی با حداقل قطر 100 میکرومتر مورد نیاز است.

وجود چنین حفرات بزرگی برای رشد بافت‌های در تماس با ایمپلنت و امکان حضور عروق خون رسانی لازم است.چراکه بدون خون و تغذیه،‌ سلول‌های استخوان در داخل تخلخل‌ها از بین می‌روند و هیچ بافت جدیدی ظاهر نمی‌شود از این رو ایجاد تخلخل مناسب در گرفت‌های ساخته شده از اولویت‌های این طرح بوده است.

به گفته ربیعی، پس از ساخت این گرفت‌ها در فاز آزمایشگاهی به منظور انجام آزمایش‌های  In vivo ، مدل حیوانی خرگوش انتخاب شد. دراین مرحله در ناحیه کندیل فمور خرگوش، سوراخی به قطر 5/3 میلی متر و عمق 7 میلی متر به وسیله مته استریل ایجاد شد و نمونه در محل نقص ایجاد شده جاگذاری شد و در دوره‌های زمانی یک، 2، 3 و 6 ماه مورد بررسی‌های پاتالوژیکی و مکانیکی قرار گرفتند.

نتایج نشان داد پس از ماه دوم حضور سلول ‌های استخوانی بالغ در محل ایمپلنت‌ گذاری شده سبب استخوان‌ سازی بهتر و منسجم‌تر و ترمیم موفق‌تری شده است.

در مرحله بعد، قرار است با کسب مجوزهای لازم مراحل آزمون‌های انسانی این محصول هم انجام شود. از این ماده می‌توان در پر کردن آسیب استخوان‌های مختلف بدن در ابعاد چند میلی متر استفاده کرد.

نتیجه این تحقیق، 5مقاله ISI در معتبرترین نشریات علمی خارج از کشور و ارائه 6 سخنرانی در کنفرانس‌های داخل و خارج از کشور بوده است.

بهاره صفوی‌