استخوان شايع ترين بافت كاشته شده در انسان بعد از خون ميباشد.بيوسراميكهاي كلسيم فسفاتي به علت شباهت ساختاري به فاز معدني استخوان براي ترميم استخوان اهميت ويژه اي دارند.در دودهه اخير پيشرفتهاي قابل توجهي در حوزه بيومتريال ايجاد شده كه منجر به توسعه انواع مختلفي ازبيوسراميكها براي ترميم ضايعات استخواني و پروتزها گرديده است.موفقيت به كارگيري بيومتريالهاي بر پايه كلاژن و كلسيم فسفات به عنوان داربست در مهندسي بافت استخوان علاوه بر زيست سازگاري اجزاي تشكيل دهنده ،ايجاد ماتريكس مطلوب سه بعدي براي رشد سلولهاي انساني ميباشد.علاوه بر اين خاصيت استئوكانداكتيويتي كلاژن و زيست فعالي بالاي كلسيم فسفاتها به همراه خاصيت برتر استئوكانداكشن اين متريال ،اين كامپوزيتها را مطلوب مهندسي بافت ميسازد. هدف از اين اختراع ساخت و شناسايي كامپوزيت زيست فعال حاوي كلاژن و بتاتري كلسيم فسفات (فاز معدني استخوان طبيعي) و بررسي خواص فيزيكوشيميايي آن در محيط برون تني ميباشد.كامپوزيت حاصل با هدف مهندسي بافت استخوان وبه جهت ترميم ضايعات استخواني طراحي گرديده است

انفاركتوس ميوكارد(MI) به عنوان مهمترين عامل مرگ مير در جهان شناخته ميشود. MI در اثر گرفتگي عروق خون رسان به بافت قلب (عروق كرونري) اتفاق مي افتد و در پي آن ميليون ها سلول ماهيچه قلبي (كارديوميوسيت) از بين مي روند. بافت قلب به دليل ظرفيت پايين بازسازي، توانايي ترميم بافت آسيب ديده را نداشته و با پيامدهايي چون اتساع بطن چپ، تپش ناهماهنگ بين سلول هاي قلبي (آريتمي) و نارسايي روبرو مي شود كه در نهايت منجر به مرگ بيمار مي شود. كمبود اهدا كننده عضو و مشكلات ناشي از پيوند اعضاء امروزه مهندسي بافت را تبديل به علمي بسيار مورد توجه در بين محققين و دانشمندان كرده است. هدف اين علم ميان رشته ااي ساخت سازه اي زيستي در محيط آزمايشگاه براي ترميم و يا بهبود عملكرد بافت يا ارگان آسيب ديده در بدن انسان است. پچ قلبي عنوان سازه اي پليمري است كه در حيطه علم مهندسي بافت قلب براي ترميم و بهبود پيامدهاي ناشي از MI به كارگرفته مي شود. يكي از ويژگي هاي بنيادي بافت قلب، قابليت انتشار سيگنال¬هاي الكتريكي در اين بافت است. در حقيقت علت انقباض هماهنگ سلول هاي كارديوميوسيت جفت شدنشان از طريق همين سيگنال هاي الكتريكي است، بنابراين داربست مهندسي بافت قلب و يا پچ قلبي مي بايست به منظور هدايت و انتشار بهتر سيگنال هاي الكتريكي بين سلول هاي قلبي، داراي خاصيت هدايت الكتريكي بوده و رسانا باشند. هدف از اين اختراع ساخت پچ قلبي الكترواكتيو از كامپوزيت كلاژن نوع يك و اكسايد گرافن است. كلاژن نوع يك به عنوان فراوان ترين پروتئين ماتريس خارج سلولي بافت قلب شناخته مي شود. داربست اسفنجي كلاژن نوع يك با روش خشكايش انجمادي تهيه شده و با اكسايد گرافن به عنوان يك عضو زيست فعال و رسانا از خانواده نانومتريال هاي مشتق شده از كربن، پوشش داده خواهد شد. كامپوزيت حاصل با هدف تهيه پچ قلبي جهت درمان بيماران مبتلا به MI طراحي مي گردد.

شايعترين درمان در جايگزيني آسيب هاي استخوان پيوندخودي ميباشد كه معمولا از استخوان ايلياك استخراج شده و در محل ضايعه كاشته ميشود.اين پروسه گران بوده و سايز نمونه اي كه ميتوان استخراج كرد محدود ميباشد،ضمن اين كه ميتواند همراه با درد مزمن در محل استخراج و ايجاد عفونت باشد.درمان ديگر ميتواند جايگزين آلوگرفت باشد كه از فرد ديگري گرفته ميشود.از معايب اين روش نيز خطر انتقال عفونت و برانگيختن پاسخ ايمني ميباشد.مشكلات مربوط به گرفتهاي استخواني منجر به رويكرد تهيه جايگزين هايي براي گرفت هاي استخواني گرديده است و بنابراين امروزه رويكرد درماني ديگري به نام مهندسي بافت در حال توسعه است. مهندسي بافت عبارت است از بكار بردن تركيبي از سلولها، مواد مهندسي شده و عوامل شيميايي مناسب جهت ترميم، بهبود و يا جايگزيني عملكرد بافتهاي ناكارآمد و يا از كار افتاده .يكي از موادي كه در مهندسي بافت استخوان داراي نقش مهمي در افزايش سرعت ساخت استخوان مي باشد، ژلاتين است كه از تلفيق آن با اجزا مشابه فاز معدني استخوان مانند شيشه هاي زيست فعال مي توان خواصي بسيار نزديك به استخوان طبيعي را فراهم آورد. به كارگيري يون استرانسيوم در ساختار شيشه هاي زيست فعال باعث بهبود خواص فيزيكي- شيميايي و زيست سازگاري داربست ساخته شده مي شود. اثر عمده اين يون در بهبود تشكيل استخوان و جلوگيري از بازجذب استخواني مي باشد. ثابت شده است كه استرانسيوم در درمان پوكي استخوان نيز موثر است. اختراع كنوني مربوط به ساخت گرفت زيست سازگار و زيست فعال متشكل از ژلاتين و شيشه زيست فعال حاوي استرانسيوم به روش خشكاندن انجمادي مي باشد.

انسان اغلب تحت اثر ميكروارگانيسم ها مثل باكتري ها، قارچ ها و ويروس هاي موجود در محيط زنده دچار عفونت مي شود. مواد آنتي باكتريال داراي منشا طبيعي يا معدني هستند مانند عصاره چاي ، كايتوسان، مس، روي و غيره. در ميان اين مواد فعاليت آنتي باكتريال قوي نقره يا يون هاي نقره مدتهاي زيادي است كه شناخته شده است. نقره فلزي است كه فعاليت آنتي ميكروبيال بسيار وسيعي بر عليه باكتري هاي گرم مثبت و گرم منفي، قارچ ها، انگل ها و بعضي از انواع ويروس ها دارد و مي تواند به عنوان ماده اي براي كاهش عفونت در درمان سوختگي ها، ممانعت از رشد باكتري ها در ابزار پزشكي ، ضد عفوني كننده آب و كاشي ها به كار رود. كاشي هاي سراميكي از نظر دوام شيميايي و زيبايي ظاهري بسيار مورد توجه هستند و در محيط هاي مختلفي مانند محيط هاي بيمارستاني و خانه ها استفاده مي شوند. متأسفانه اين كاشي ها به تنهايي داراي خاصيت آنتي باكتريال نيستند و ميكروارگانيسم ها به راحتي در سطح آنها رشد مي كنند به خصوص اگر محيط مرطوب باشد واضح است كه حضور و رشد ميكرو ارگانيسم ها در سطح كاشي هاي سراميكي روي سلامت افراد هم اثر مي گذارد. بنابراين تهيه كاشي هايي كه داراي فعاليت ضد ميكروبي باشند از اهميت بالايي برخوردار است. كاشي هاي آنتي باكتريال كاشي هايي هستند كه ذاتا به ميكروب ها مقاوم هستند. كاشي هاي آنتي باكتريال مي توانند در خانه يا در هر محيط ديگري استفاده شوند ولي به طور خلاصه براي استفاده در مكان هاي زير ايده آل مي باشند: استخرها، مدارس، ازمايشگاه ها، آشپزخانه، حمام و توالت، رستوران ها و بيمارستان ها. يكي از راه هاي تهيه كاشيهاي آنتي باكتريال ، قرار دادن پوششي حاوي ماده آنتي باكتريال مانند نقره بر روي سطح كاشي لعاب خورده مي باشد. تكنيك هاي مختلفي براي استفاده از نقره يا ساير فلزات نجيب در داخل شيشه هاي سيليكاتي وجود دارد. اما سل - ژل در مقايسه با ساير روشها مزايايي دارد كه آن را به عنوان يك روش عملي براي حصول توزيع يكنواخت ذرات نقره در ماتريكس هاي سيليكاتي خالص يا تعديل شده با تركيبات آلي مصرف مي كند. براي سنتز سيليكا ژل حاوي نقره از نيترات نقره، تترا اتيل ارتوسيليكات، اتانول و اسيد نيتريك در بستر آبي به عنوان مواد اوليه استفاده شد. سل حاصل از تركيبات ذكر شده در قسمت هاي قبل بعد از آماده شدن به روي كاشي ها پوشش داده شد. در قسمت هاي قبل بعد از آماده شدن به روي كاشي ها پوشش داده شد. بعد از غوطه ور كردن كاشي ها در سل، پوشش به مدت يك ساعت در دماي 100 درجه سانتيگراد در خشك كن، خشك شد. سپس عمليات حرارتي در دماي 1100 درجه سانتي گراد انجام شد. نتايج آزمون هاي FTIR,XRD و آناليز حرارتي نشان دهنده حضور فازهاي Sio2 و نقره در ساختار پوشش و خروج تمام مواد اضافي وارد شده در حين سنتز از پوشش است. نتايج آزمون هاي حساسيت نسبت به باكتري ها نيز نشان دهنده ايجاد خاصيت آنتي باكتريال در پوشش است. مزاياي طرح: 1- امكان ايجاد خواص ضد ميكروبي در مدت زمان طولاني 2- امكان از بين بردن انواع مختلف باكتري هاي گرم مثبت و گرم منفي و حتي برخي انواع ويروس ها 3- امكان تميز كردن هوا و از بين بردن آلودگي هوا 4-خاصيت خود تميز كنندگي (self-cleaning action) 5- براي تميز كردن اين كاشي ها فقط استفاده از اب يا محلول هاي مشابه كافي است و نيازي به استفاده از محلولهاي خاص يا مواد ضد عفوني كننده نيست. 6- قابليت استفاده در محيط هاي بيمارستاني 7- قابليت استفاده در مكان هاي عمومي مانند استخر، سرويس هاي بهداشتي و ... 8- روش تهيه آسان و كم هزينه (روش سل - ژل) 9- استحكام پوشش مناسب و كاربرد آسان

انفاركتوس ميوكارد(سكته قلبي) شايع‌ترين علل مرگ ومير درجوامع امروزي هستند وكشور ايران نيز از اين ماجرا مستثنا نيست. هنگامي كه سكته قلبي رخ دهد،با توجه به فعاليت ميتوزي محدود قلب و حضور كم سلول هاي بنيادي كارديوميوژنيك مقيم ،بافت اسكار فيبروزي غير انقباضي در منطقه ي انفاركته جايگزين مي شود و باعث كاهش اثر انقباضي قلب مي شود . مهندسي بافت براي جبران كمبود اعضاي اهدائي به وجود آمده است كه با استفاده از داربست پيش ساخته ي متخلخل سه بعدي يا همان پچ قلبي از منطقه ي آسيب ديده ي قلبي حمايت كرده و باعث كمك به انتقال سلول هاي اگزوژن به آن مي شود. هدف از انجام اين اختراع تهيه پچ قلبي الكترواكتيو متشكل از كربن و ژلاتين با روش الكتروريسي مي باشد. الياف كربن رسانا كه در داربست گنجانده شده اند رشد بافتي را افزايش مي دهند و از نظر الكتريكي پلي بين منافذ ديواره ها ايجاد مي كنند و به طور قابل توجهي باعث بهبود ارتباطات الكتريكي بين باندل هاي سلول هاي قلبي مجاور مي شوند.