خلاصه اختراع عنوان اختراع تهيه پودرهاي كلسيم فسفاتي هيدروكسي آپاتيت/ بتا- تري كلسيم فسفات مديكال گريد به روش هيدروليز در محيط قليايي زمينه فني اختراع محصولات اين اختراع مشخصاً در حوزه مواد جايگزين استخوان قرار ميگيرند. اين تركيبات را ميتوان جزو اجزاء سازنده بيومواد (Biomaterials) مورد استفاده در كاربردهاي مهندسي بافت سخت همچون بيومواد كلسيم فسفاتي مورد استفاده در جراحي هاي ارتوپدي، دندانپزشكي، ستون فقرات و فك و صورت به شمار آورد مشكل فني و اساس راه حل ارائه شده و كاربرد اصلي اين اختراع فرآيند تهيه تركيبات دوفازي «هيدروكسي آپاتيت (HA)/ بتا- تري كلسيم فسفات (β-TCP)» با درصد فازي مختلف را توسط روش هيدروليز در محيط قليايي توصيف مينمايد. در اين اختراع روش تهيه تركيبات دوفازي HA/β-TCPمديكال گريد بر اساس اندازه گيريهاي عناصر مضر، با درصد فازي معين و مناسب جهت كاربردهاي دندانپزشكي و ارتوپدي بر اساس مطالعات پراش اشعه ايكس ارائه شده است. در اين اختراع مشكل تكرارپذيري در دستيابي به درصد فازي معين كه در روشهاي همرسوبي و حالت جامد يا مخلوط مكانيكي وجود دارد برطرف شده است. در اين اختراع در اثر هيدروليز دي كلسيم فسفات، آپاتيت با كمبود كلسيم 〖(Ca,Na)〗_(10-X) 〖(HPO_4)〗_X 〖(PO_4)〗_(6-X) 〖(OH)〗_(2-X) به دست مي¬آيد كه زينترينگ اين ماده دو فاز〖(Ca,Na)〗_10 〖(PO_4)〗_6 〖(OH)〗_2 و 〖(Ca,Na)〗_3 〖(PO_4)〗_2 را به وجود مي¬آورد. دو تركيب كلسيم فسفاتي با اهميت در حوزه گرافت استخواني با نسبت HA/β-TCP برابر40/60 و 80/20 و حضور زير 2 درصد وزني سديم در ساختار بلوري فازها در اين اختراع تهيه شده است.

عنوان اختراع تهيه گرانول مديكال گريد بتا- تري كلسيم فسفات حاوي سديم جايگزين شده به روش هيدروليز در محيط قليايي زمينه فني اختراع محصول اين اختراع مشخصاً در حوزه بيومواد جايگزين استخوان قرار دارد. اين تركيب به شكل پودر يا گرانول مي¬تواند به تنهايي يا به عنوان اجزاء سازنده بيومواد كلسيم فسفاتي مورد استفاده در كاربردهاي مهندسي بافت سخت براي جراحي هاي ارتوپدي، دندانپزشكي، ستون فقرات و فك و صورت به كار برده شود. مشكل فني و اساس راه حل ارائه شده و كاربرد اصلي در اين اختراع فرآيند تهيه بتا- تري كلسيم فسفات تك فاز (β-TCP) حاوي سديم بر اساس الگوي پراش اشعه ايكس توسط روش هيدروليز در محيط قليايي توصيف شده است. در اين اختراع مشكل تكرارپذيري در دستيابي به خلوص فازي بالا بدون حضور هيدروكسي آپاتيت كه در روش¬هاي ديگر همانند همرسوبي و حالت جامد وجود دارد برطرف شده است. همچنين مشكل تهيه گرانول كه در روش¬هاي اشاره شده نيازمند به كارگيري تجهيزات خاص و صرف هزينه است حل شده است. در اين اختراع در اثر هيدروليز دي كلسيم فسفات در شرايط معين، آپاتيت با كمبود كلسيم با نسبت (Ca+Na)/P 5/1 يعني (Ca,Na)_9 (HPO_4 )(PO_4 )_5 (OH) به دست مي¬آيد كه زينترينگ اين ماده، تركيب (Ca,Na)_3 (PO_4 )_2را با خلوص فازي بالاتر از 99% به وجود مي¬آورد. بتا- تري كلسيم فسفات تهيه شده در اين اختراع حاوي زير 5/1 درصد وزني سديم است كه در داخل ساختار كريستالي به جاي يون كلسيم جايگزين گرديده بدون آنكه ساختار كريستالي را دچار تغيير نمايد. روش سنتز ارائه شده در اين اختراع امكان تهيه گرانول¬هاي متراكم بتا- تري كلسيم فسفات را در محدوده وسيع اندازه فراهم مي-نمايد. فرآيند ارائه شده در اين اختراع مي¬تواند گرانول¬هاي مناسب براي كاربرد پركننده ديفكت استخواني در محدوده 1000-250 ميكرون توليد نمايد.

امروزه به دليل وجود منابع محدود استخوانهاي طبيعي قابل پيوند، نياز به جايگزينهاي مصنوعي استخوان با افزايش روز افزون روبرو بوده است. در اين اختراع داربست كامپوزيتي با زمينه ژلاتين و كيتوسان همراه با نانولوله هاي كربني جهت كاربردهاي مهندسي بافت استخوان طراحي و توليد شده است. نانولوله هاي كربني با خواص مكانيكي و شيميايي قابل توجه خود، مي توانند تبديل به تقويت كننده بسيار مطلوبي جهت افزايش خواص مكانيكي و بهبود خواص شيميايي داربستهاي كامپوزيتي تبديل شوند. داربست نوين ارائه شده توانسته علاوه بر بكارگيري خواص مطلوب ژلاتين، بعنوان بيوپليمري با زيست سازگاري بالا و كيتوسان، با خاصيت آنتي باكتريال و همچنين دارا بودن عوامل سطحي فراوان جهت برهمكنش بيشتر، از خواص مطلوب تقويت كننده اي منحصر بفرد يعني نانولوله هاي كربني نيز بهره مند شود كه مي تواند جايگزيني مفيد براي ترميم نقص ها و بيماريهاي استخواني گردد. اين داربست نانوكامپوزيتي با روش فريزدراير توليد و مشخصه يابي شد. مورفولوژي و ريزساختار داربستهاي نهايي بوسيله FE-SEM، عوامل سطحي و پيوندهاي شيميايي توسط (FTIR) و ATR-FTIR، خواص مكانيكي با تست استحكام فشاري و بيواكتيويته با انجام آزمون غوطه وري درSBF، مورد بررسي قرار گرفتند. نحوه تشكيل آپاتيت با تصاوير SEM و تاييد تشكيل آن با XRD محقق شد.

سيستم قالب ساخته شده و برنامه تدوين شده در اين اختراع، جهت تهيه نمونه هاي قرصي شكل به منظور انجام آزمون معتبر استحكام فشاري در امتداد قطر آمالگامهاي دنداني به كار برده مي شود. تاكنون سيستم قالب براي تهيه نمونه هاي آزمون استحكام فشاري در امتداد قطر (Diametral Compression Test) ساخته نشده است و اندازه بخشهاي مختلف سيستم قالب و چگونگي روند برنامه تهيه نمونه مناسب براي انجام آزمون توسط آن، در هيچيك از منابع مطالعاتي اعم از استانداردهاي بين المللي يا مقالات پژوهشي ارائه نگرديده است. در اين اختراع، سيستم قالب تهيه نمونه هاي با قطر هشت ميليمتر و ارتفاع در اندازه هاي مختلف (با توجه به مقدار ملقمه مورد استفاده) به همراه برنامه تهيه نمونه مناسب براي انجام آزمون آورده شده است. مشكل اصلي در سيستم قالب تهيه نمونه هاي آمالگام دنداني، خروج جيوه اضافي است؛ موضوعي كه باعث تخريب نمونه قبل از بيرون آمدن از قالب يا پس از خروج از آن مي گردد. به كمك سيستم قالب تهيه نمونه آمالگام دنداني براي انجام آزمون استحكام فشاري در امتداد قطر و همچنين برنامه مناسب براي تهيه نمونه هاي سالم (برنامه چگونگي روند فشردن ملقمه) انواع مختلف آمالگامهاي دنداني با خصوصيات متفاوت گيرش؛ ارائه شده در اين اختراع، امكان تهيه نمونه با استفاده از يك آمالكپ دوواحدي و رعايت شرايط لازم مكانيكي (نسبت ضخامت به ارتفاع مناسب براي رعايت شرط Plane-stress) فراهم مي شود.