Surface modification of biomaterials with proteins
اصلاح سطح مواد زیستی با پروتئین
این مقاله نیازمند ویکیسازی است. لطفاً با توجه به راهنمای ویرایش و شیوهنامه، محتوای آن را بهبود بخشید. |
این مقاله نیازمند تمیزکاری است. لطفاً تا جای امکان آنرا از نظر املا، انشا، چیدمان و درستی بهتر کنید، سپس این برچسب را بردارید. محتویات این مقاله ممکن است غیر قابل اعتماد و نادرست یا جانبدارانه باشد یا قوانین حقوق پدیدآورندگان را نقض کرده باشد. |
اصلاح سطح مواد زیستی با پروتئین
مواد بیولوژیکی موادی هستند که در تماس با سیستمهای بیولوژیکی مورد استفاده قرار می گیرند. زیست سازگاری و کاربرد اصلاح سطح با کاربردهای فعلی از مواد بیولوژیکی فلزی ، پلیمری و سرامیکی امکان تغییر خواص را برای افزایش عملکرد در یک محیط بیولوژیکی و در عین حال حفظ خصوصیات عمده دستگاه مورد نظر فراهم می کند.
اصلاح سطح شامل اصول متقابل فیزیکوشیمیایی بین ماده بیولوژیکی و محیط فیزیولوژیکی در سطح مولکولی ، سلولی و بافت است (کاهش چسبندگی باکتری ها ، ترویج چسبندگی سلول). در حال حاضر ، روش های مختلفی برای توصیف و اصلاح سطح مواد بیولوژیکی و استفاده ی مفید مفاهیم اساسی آن در بسیاری از راه حل های زیست پزشکی وجود دارد.
عملکرد
عملکرد
اصلاح سطح تغییر خصوصیات فیزیکی و شیمیایی سطوح برای بهبود عملکرد مواد اولیه است. اصلاح سطح مواد زیستی مختلف (سرامیک،پلیمر،فلزات،کامپوزیت ها)باپروتئین به منظور افزایش زیست سازگاری موادو رفتار آن ها به عنوان یک ماده ی زیست فعال برای کاربرد های مختلف انجام می شود.در کاربردهای مختلف زیست پزشکی در زمینه توسعه دستگاههای پزشکی قابل کاشت (مانند دستگاههای ضربان ساز و استنت) ، خصوصیات یا تعامل پروتئین ها با مواد خاص باید با توجه به سازگاری زیستی ارزیابی شود زیرا این امر در تعیین پاسخ بیولوژیکی نقش عمده ای دارد. به عنوان مثال ، آبگریزی سطح یا آب دوست بودن یک ماده قابل تغییر است.مهندسی کردن زیست گاری بین محیط فیزیولوژیکی و مواد سطحی تولید محصولات پزشکی جدید ، مواد و روشهای جراحی با عملکرد بیولوژیکی بیشتر را فراهم می کند.
اصلاح سطح را می توان از طریق روش های مختلفی انجام داد که می تواند به سه گروه اصلی تقسیم شود:فیزیکی(اتصال به سطح(adsorption)فیزیکی ، فیلم Blodgett Langmuir) ، شیمیایی(اکسیداسیون توسط اسیدهای قوی ، پوشش ازن ، اتصال به سطح شیمیایی(chemisorption)و پوشاندن سطح با شعله) و تابش (تخلیه ی تابشی، تخلیه کورونا(corona discharge)، فعال سازی با نور(UV) ، لیزر ، جریان یونی ،نفوذ یون ها با روش غوطه وری پلاسما ، لیتوگرافی پرتو الکترونی و تابش γ)[۱]
زیست سازگاری
از دیدگاه زیست پزشکی ، زیست سازگاری توانایی یک ماده برای نشان دادن یک پاسخ مناسب به میزبان در یک پروسه ی خاص است.طبق تعریف چنین ماده ای باید سمی نباشد،و هیچگونه عارضه جانبی ناشی از آن مانند واکنش التهابی مزمن با تشکیل بافت غیرمعمول ایجاد نشود و برای عملکرد مناسب برای یک نیمه عمر منطقی طراحی شده باشد[۲].یک اصل اساسی و نیاز مهم در زمینه مواد زیستی این است که این مواد اصلاح سطح شده باید به میزبان آسیب نرسانند و توسط میزبان به این مواد هم آسیبی وارد نشود.اگرچه بیشتر مواد بیولوژیک مصنوعی دارای خواص فیزیکی هستند که این خواص با بافت طبیعی مطابقت دارند و یا حتی از آنها فراتر می رود ، اما اغلب منجر به یک واکنش فیزیولوژیکی نامطلوب مانند تشکیل ترومبوز ، التهاب و عفونت می شوند.
یکی شدن مواد زیستی با بدن هدف نهایی به عنوان مثال درایمپلنت های ارتوپدی است که استخوان ها با همجوشی کامل بین ماده جاگذاری شده ی مصنوعی و بافت های استخوانی ،تحت شرایط زیست سازگاری مناسب ، رابط مکانیکی جامد ایجاد می کنند[۳].اصلاح سطح یک ماده می تواند زیست سازگاری آن را بهبود ببخشد و بدون تغییر در خصوصیات ذاتی آن می توان انجام داد. خواص فوقانی ترین لایه های مولکولی در مواد بیولوژیکی بسیار مهم هستند [۴]زیرا لایه های سطح در تماس فیزیکی و شیمیایی با محیط زیست هستند.
علاوه بر این ، اگرچه برخی از مواد زیستی زیست سازگاری خوبی دارند ، اما ممکن است دارای خواص مکانیکی یا فیزیکی ضعیفی از جمله مقاومت در برابر سایش ، ضد خوردگی یا خیس شدگی یا روانکاری باشند. در این موارد ، از اصلاح سطح برای انباشتن لایه ای از پوشش یا مخلوط کردن با بستر برای تشکیل یک لایه کامپوزیت استفاده می شود.
چسبندگی سلول
از آنجا که پروتئین ها از توالی های مختلف اسیدهای آمینه تشکیل شده اند ، پروتئین ها می توانند عملکردهای مختلفی داشته باشند زیرا شکل ساختاری آن که توسط تعدادی از پیوندهای مولکولی هدایت می شود،قابل تغییر است.اسیدهای آمینه ویژگی های مختلفی از جمله قطبی بودن ، غیر قطبی بودن ، بار مثبت یا منفی را نشان می دهند که با داشتن زنجیره های جانبی مختلف مشخص می شود. بنابراین ، اتصال ملکول ها به پروتئین های مختلف به عنوان مثال ، پروتئین هایی که حاوی توالی های Arginine-Glycine-Aspartate (RGD) هستند انتظار می رود سطح داربست های بافتی را تغییر داده و باعث بهبود چسبندگی سلولی در هنگام قرار دادن در محیط فیزیولوژیکی آن شود.تغییرات اضافی سطح می تواند از طریق اتصال گروههای عملکردی باالگوهای دو یا سه بعدی روی سطح باشد به طوری که چینش سلولی هدایت شود و تشکیل بافت جدید بهبود یابد.
مواد زیست پزشکی
برخی از تکنیک های اصلاح سطح ذکر شده در بالا صرفاً برای کارکردهای خاص یا انواع موادخاص قابل استفاده میباشند. یکی از مزایای روش نفوذیونی با استفاده از غوطه وری پلاسما ، توانایی آن برای به کارگیری در مورد بیشتر مواد است. نفوذ یونی یک روش اصلاح سطح مؤثر است که برای تقویت خواص سطحی مواد بیولوژیکی مورد استفاده قرار می گیرد.[۵] مزیت منحصر به فرد اصلاح پلاسما این است که می توان خصوصیات سطح و زیست سازگاری را به صورت انتخابی افزایش داد در حالی که ویژگی های ذاتی مطلوب مواد مانند مقاومت بدون تغییر باقی می مانند. به طور کلی ، این یک روش مؤثر برای اصلاح ایمپلنت های پزشکی با شکل پیچیده است. با تغییر ویژگی های سطح با استفاده از اصلاح پلاسما ، می توان بهینه سطح،خصوصیات شیمیایی و فیزیکی را بدست آورد.
روش اصلاح به کمک غوطه وری در پلاسما یک تکنیک مناسب برای مواد با نقطه ذوب کم مانند پلیمرها است ، و به طور گسترده ای برای بهبود چسبندگی بین لایه های بدون سوراخ و بسترها پذیرفته شده است. هدف نهایی،تقویت خواص مواد بیولوژیکی از جمله زیست سازگاری ،مقاومت در برابر خوردگی و عملکرد،با ساخت انواع مختلف فیلمهای نازک زیست پزشکی با عناصر مختلف مهم زیست شناختی مانند نیتروژن ، کلسیم و سدیم است.فیلم های نازک مختلف مانند اکسید تیتانیوم ، نیترید تیتانیوم ، و کربن شبه الماس قبلاً مورد استفاده ببرای اصلاح سطح قرار گرفته اند ، و نتایج نشان می دهد که مواد پردازش شده با این روش هادر مقایسه با برخی از موادی که در حال حاضر در ایمپلنت های پزشکی مورد استفاده هستند، زیست سازگاری بهتری دارند. به منظور ارزیابی زیست سازگاری فیلمهای نازک ساخته شده ، محیطهای مختلف بیولوژیکی آزمایشگاهی مورد نیاز است.
This article "Surface modification of biomaterials with proteins" is from Wikipedia. The list of its authors can be seen in its historical and/or the page Edithistory:Surface modification of biomaterials with proteins. Articles copied from Draft Namespace on Wikipedia could be seen on the Draft Namespace of Wikipedia and not main one.
- ↑ خطای لوآ در پودمان:Citation/CS1/en/Identifiers در خط 47: attempt to index field 'wikibase' (a nil value).
- ↑ خطای لوآ در پودمان:Citation/CS1/en/Identifiers در خط 47: attempt to index field 'wikibase' (a nil value).
- ↑ خطای لوآ در پودمان:Citation/CS1/en/Identifiers در خط 47: attempt to index field 'wikibase' (a nil value).
- ↑ خطای لوآ در پودمان:Citation/CS1/en/Identifiers در خط 47: attempt to index field 'wikibase' (a nil value).
- ↑ خطای لوآ در پودمان:Citation/CS1/en/Identifiers در خط 47: attempt to index field 'wikibase' (a nil value).