تأثیر عملیات اسیدی دو مرحله‌ای بر رفتار سطح و بهبود زیست فعالی آلیاژ نایتینول

Abstract

مقدمه: ویژگی­های سطح شامل ریخت­شناسی، ریخت­شناسی زیر میکرون و شیمی سطح از عوامل مهمی هستند که کیفیت و نحوه پاسخ­های بیولوژیکی در محل تماس بافت با ماده کاشتنی را تحت تأثیر قرار داده و این موضوع می­تواند بر روی فرآیند التیام استخوان تاثیر گذار واقع شود. مواد و روش­ها: در این مطالعه آزمایشگاهی، ریخت­شناسی و زیست­سازگاری سطوح آلیاژ حافظه­دار نایتینول صیقل­کاری مکانیکی شده و اصلاح­ شده با محلول شیمیایی متشکل از سه نوع اسید (HCl-HF-H3PO4) و سپس عملیات شیمیایی در محلول (HNO3 و HCl) با نسبت حجمی 1:1 و در درجه حرارت محیطبررسی شده است. تعداد 75 نمونه جهت اصلاح شیمیایی سطح، ارزیابی­های بیولوژیکی و زبری سطوح و همچنین 9 نمونه به عنوان شاهد استفاده گردید. به منظور تحلیل و بررسی سطوح، ارزیابی­های میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM) و زبری­سنجی از سطوح آلیاژ نایتینول (NiTi) به­عمل آمد. به­علاوه، سلول MG-63 بر روی سطوح مختلف آلیاژ نایتینول برای ارزیابی چسبندگی و رشد و تکثیر سلولی کشت گردید. داده­ها با استفاده از تست­های آماری t-test و آنالیز واریانس یک طرفه، آنالیز گردید. یافته­ها: نتایج بدست آمده نشان می­دهد که عملیات اصلاح شیمیایی سطح با محلول اسیدی دو مرحله­ای، زبری بالاتری در مقایسه با سطوح اصلاح نشده و عملیات اصلاح شیمیایی سطح با محلول اسیدی تنها با محلول متشکل از (HCl-HF-H3PO4) داشته است. همچنین ارزیابی های کشت سلولی مشخص نمود که سطوح نایتینول اصلاح شده دو مرحله­ای، میزان چسبندگی سلولی و رشد و تکثیر قابل ملاحظه­ای در مقایسه با گروه­های اصلاح شده با محلول اسیدی سه­تایی و سطوح اصلاح نشده، نشان داده است. نتیجه­گیری: روش اصلاح شیمیایی سطح در مورد آلیاژ نایتینول می­تواند علاوه بر تغییر ریخت­شناسی سطح و ایجاد زبری­های در مقیاس زیرمیکرونی باعث تغییر شیمی سطح شود. این موضوع می­تواند قابلیت پیوند بافت ایمپلنت را افزایش داده و از تأثیر سمی عنصر نیکل بکاهد.

Keywords

• آلیاژ نایتینول
• اصلاح شیمیایی سطح
• کشت سلولی
• حکاکی اسیدی