شماره 53-زمستان 1397
شماره 54- بهار 1398
فهرست

کاربرد نانوفناوری در ایمپلنت ارتوپدی بر پایه هیدروکسی آپاتیت

نشریه: زمستان 1398 - مقاله 2   صفحات :   تا 



مولفین:
معصومه یعقوبی: دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم دارویی - گروه نانوشیمی
نگار معتکف کاظمی: دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم دارویی تهران -


چکیده مقاله:

امروزه نانوفناوری در زمینه¬های مختلف پتانسیل کاربردی گسترده دارد. استفاده از نانومواد و نانوساختارها با توجه به اندازه کوچک، مساحت سطح بالا، خواص متمایز و مزایای منحصر به فرد در ارتوپدی گسترش یافته است. زیست مواد نانومقیاس قابل کاشت به¬عنوان اجزای اساسی جراحی¬های ارتوپدی باعث توسعه¬ی این حوزه شده است. پیشرفت¬های اخیر این فناوری در ارتوپدی با مهندسی بافت استخوان، مواد قابل کاشت، تشخیص و درمان حائز اهمیت شده است. کاربرد نانوفناوری در ایمپلنت¬های ارتوپدی در بهبود درمان بسیاری از انواع نقص¬های استخوانی و آسیب¬های ارتوپدی می¬تواند فوق العاده مفید باشد. کاربرد نانومواد زیست¬سازگار در ایمپلنت¬ها با توانایی تقویت رشد سلول، بازسازی بافت، تقلید محیط سلولی، چسبندگی بهتر خارج سلولی، تشکیل استخوان و همجوشی بهتر با توجه به گسترش نیاز و کارایی بالقوه آن¬ها مهم است. هیدروکسی آپاتیت به¬عنوان یکی از مهم‌ترین مواد معدنی و سرامیک‌های زیستی استخوان در جراحی ارتوپدی به دلیل خواص منحصر به فرد در سال‌های اخیر مورد توجه ‌است. در این مقاله مروری تهیه، کاربرد و مزایای نانوفناوری در ایمپلنت¬های ارتوپدی بر پایه هیدروکسی آپاتیت بررسی می¬شود.


Article's English abstract:

Today, nanotechnology has wide application potential in various fields. The use of nanomaterials and nanostructures has been expanded due to their small size, high surface area, distinct properties and unique advantages in orthopedics. Implantable nanoscale biomaterials as essential components of orthopedic surgery have led to the development of this field. Recent advances in this technology have become important in orthopedics with bone tissue engineering, implantable materials, diagnosis and treatment. The application of nanotechnology in orthopedic implants can be extremely useful in improving the treatment of many types of bone defects and orthopedic injuries. Application of biocompatible nanomaterials to implants with the ability to promote cell growth, tissue regeneration, mimic cellular environment, better extracellular adhesion, bone formation and better fusion is important given their potential need and efficacy. Hydroxyapatite is one of the most important minerals and bio-ceramics of bone in orthopedic surgery due to its unique properties in recent years. This article reviews the preparation, application and benefits of nanotechnology in orthopedic implants based on hydroxyapatite.


کلید واژگان:
نانوفناوری، ایمپلنت، ارتوپدی، هیدروکسی آپاتیت

English Keywords:
Nanotechnology, Implants, Orthopedics, Hydroxyapatite

منابع:
-

English References:
1. M. Spector, M.J. Michno, W.H. Smarook, G.T. Kwiatkowski, “A high-modulus polymer for porous orthopedic implants: biomechanical compatibility of porous implants”, J Biomed Mater Res. 12 (1978) 665-677. 2. K. Sunil Gupte, S.G. Advani, “Process modeling for manufacture of orthopedic implants from short fiber composites”, Polymer Composites. 15(1) (1994) 7-17. 3. W. Ryan Smith, P. William Hudson, B. Andrew Ponce, S. Rajan Rajaram Manoharan, “Nanotechnology in orthopedics: a clinically oriented review,” BMC Musculoskelet Disord. 19 (2018) 1-10. 4. P. Nguyen-Tri, T. Anh Nguyen, P. Carriere, C. Ngo Xuan, “Nanocomposite coatings: preparation, characterization, properties, and applications”, International Journal of Corrosion. 2018 (2018) 1-19. 5. M. Sato, T.J. Webster “Nanobiotechnology: implications for the future of nanotechnology in orthopedic applications”, Expert Rev Medical Devices. 1(1) (2004) 105-114. 6. L.C. Palmer, C.J. Newcomb, S.R. Kaltz, E.D. Spoerke, S.I. Stupp, “Biomimetic systems for hydroxyapatite mineralization inspired by bone and enamel”, Chemical Reviews. 108(11) (2008) 4754–4783. 7. M. Mbarkia, P. Sharrock, M. Fiallo, H. ElFeki, “Hydroxyapatite bioceramic with large porosity,” Materials Science and Engineering: C. 76 (2017) 985-990. 8. H. Zhou, J. Lee, “Nanoscale hydroxyapatite particles for bone tissue engineering”, Acta Biomaterialia. 7(7) (2011) 2769-2781. 9. G. Balasundaram, T.J. Webster, “Nanotechnology and biomaterials for orthopedic medical applications”, Nanomedicine 1(2) (2006) 169-176. 10. C.T. Laurencin, S.G. Kumbar, S. Prasad Nukavarapu “Nanotechnology and orthopedics: a personal perspective”, WIREs Nanomedicine and Nanobiotechnology. 1 (2009) 6-10. 11. T.J. Webster, “Nanophase ceramics: The future orthopedic and dental implant material”, Advances in Chemical Engineering. 27 (2001) 125–166. 12. H.H. Jin, D.H. Kim, T.W. Kim, K.K. Shin, J. Sup Jung, H.C. Park, “In vivo evaluation of porous hydroxyapatite/chitosan–alginate composite scaffolds for bone tissue engineering”, International Journal of Biological Macromolecules. 51(5) (2012) 1079–1085. 13. J.S. Hirschhorn, A.A. McBeath, M.R. Dustoor “Porous titanium surgical implant materials”, Journal of Biomedical Materials Research. 5(6) (1971) 49–67. 14. C. Hoffmann, S. Schuller-Petrovic, H.P. Soyer, H. Kerl, “Adverse reactions after cosmetic lip augmentation with permanent biologically inert implant materials”, Journal of the American Academy of Dermatology. 40(1) (1999) 100–102. 15. N. Pramanik, S. Mohapatra, P. Bhargava, P. Pramanik “Chemical synthesis and characterization of hydroxyapatite (HAp)-poly (ethylene co vinyl alcohol) (EVA) nanocomposite using a phosphonic acid coupling agent for orthopedic applications”, Materials Science and Engineering C 29 (2009) 228–236. 16. H. Qiu, J. Yang, P. Kodali, J. Koh, G.A. Ameer “A citric acid-based hydroxyapatite composite for orthopedic implants”, Biomaterials 27 (2006) 5845–5854. 17. S.V. Dorozhkin “Amorphous calcium orthophosphates: nature, chemistry and biomedical applications”, International Journal of Materials and Chemistry. 2(1) (2012) 19-46. 18. S.V. Dorozhkin “Calcium orthophosphate-containing biocomposites and hybrid biomaterials for biomedical applications”, J. Funct. Biomater. 6 (2015) 708-832. 19. S.V. Dorozhkin “Nanodimensional and nanocrystalline calcium orthophosphates”, International Journal of Chemistry and Material Science. 1(6) (2013)105-174. 20. M.W. Laschke, A. Strohe, M.D. Menger, M. Alini, D. Eglin “In vitro and in vivo evaluation of a novel nanosize hydroxyapatite particles/poly(ester-urethane) composite scaffold for bone tissue engineering”, Acta Biomaterialia 6 (2010) 2020–2027. 21. D. Yang, Y. Jin, G. Ma, X. Chen, F. Lu, J. Nie “Fabrication and characterization of chitosan/PVA with hydroxyapatite biocomposite nanoscaffolds”, Journal ofAppliedPolymer Science. 110 (2008) 3328–3335. 22. K. Teraoka, T. Nonami, Y. Doi, H. Taoda, K. Naganuma, Y. Yokogawa, T. Kameyama “Hydroxyapatite implantation on the surface of pure titanium for orthopedic implants”, Materials Science and Engineering C 13 (2000) 105–107. 23. M. Fatahi, A. Hanifi, V. Mortazavi “Preparation and bioactivity evaluation of bone-like hydroxyapatite nanopowder”, Journal of Materials Processing Technology. 202(1) (2008) 536–542. 24. S. Saber-Samandari, S. Saber-Samandari, S. Kiyazar, J. Aghazadeh, A. Sadeghi “In vitro evaluation for apatite-forming ability of cellulose-basednanocomposite scaffolds for bone tissue engineering”, International Journal of Biological Macromolecules 86 (2016) 434–442. 25. E. Nejati, V. Firouzdor, M.B. Eslaminejad, F. Bagheri “Needle-like nano hydroxyapatite/poly(L-lactide acid) composite scaffold for bone tissue engineering application”, Materials Science and Engineering C 29 (2009) 942–949. 26. J. Zhangw? M. Iwasa “Fabrication of hydroxyapatite–zirconia composites for orthopedic applications”, J. Am. Ceram. Soc. 89)11 ((2006) 3348–3355. 27. B.J. Nablo, A.R. Rothrock, M.H. Schoenfisch “Nitric oxide-releasing sol–gels as antibacterial coatings for orthopedic implants”, Biomaterials 26 (2005) 917–924. 28. R. Gupta, A. Kumar, “Bioactive materials for biomedical applications using sol–gel technology”, Biomed. Mater. 3 (2008) 034005 (15pp). 29. M.N. Rahaman, D.E. Day, B.S. Bal, Q. Fu, S.B. Jung, L.F. Bonewald, A.P. Tomsia, “Bioactive glass in tissue engineering”, Acta Biomaterialia 7 (2011) 2355–2373. 30. M. Vallet-Reg?, A. Ramila, S. Padilla, B. Munoz, “Bioactive glasses as accelerators of apatite bioactivity”, J Biomed Mater Res A. 66(3) (2003) 580-585. 31. Y.E. Greish, P.W. Brown, “Characterization of bioactive glass–reinforced HAP–polymer composites”, J Biomed Mater Res. 52(4) (2000) 687-94. 32. R.E Riman, W.L Suchaneka, K. Byrappaa, C.W. Chena, P. Shuka, C.S. Oakes, “Solution synthesis of hydroxyapatite designer particulate”, Solid state Ionics. 151(1-4) (2002) 393-402. 33. L.H. Tasker, G.J. Sparey-Taylor, L.D. Nokes, “Applications of nanotechnology in orthopaedics”, Clin Orthop Relat Res. 456 (2007) 243-249.



فایل مقاله
تعداد بازدید: 324
تعداد دریافت فایل مقاله : 10



طراحی پرتال|طراحی پورتالطراحی پرتال (طراحی پورتال): آرانا نتورک