۹ نوامبر ۲۰۲۶ - پژوهشگران دانشگاه فلندرز در حال راه‌اندازی یک فناوری نوآورانه در مهندسی سطح هستند که می‌تواند به بهبود عملکرد تجهیزات پزشکی کاشتنی (ایمپلنت) در افراد مبتلا به دیابت و سایر بیماری‌های متابولیک کمک کند.
افرادی که با دیابت زندگی می‌کنند، با افزایش خطر عوارض پس از انجام جراحی‌های کاشت تجهیزات پزشکی روبرو هستند؛ از جمله این عوارض می‌توانند ناتوانی در یکپارچگی با بافت، التهاب مداوم و تأخیر در روند ترمیم زخم باشند.
هدف از این پوشش پیشرفته با مواد جدید، ایجاد فرصت‌هایی برای نسل جدیدی از ایمپلنت‌های ایمن‌تر و مؤثرتر است؛ این مسیر با ایمپلنت‌های ارتوپدیک مانند جایگزین‌های مفصل ران و زانو آغاز شده و پتانسیل گسترش به ایمپلنت‌های دندانی، استنت‌های قلبی-عروقی و سایر تجهیزات پزشکی را دارد.
این تیم تحقیقاتی بین‌المللی که تحت هدایت دانشمندان آزمایشگاه نانو-مهندسی زیست‌پزشکی دانشگاه فلندرز فعالیت می‌کند، این فناوری را بر پایه یک پوشش پیشرفته طراحی کرده است که هدف آن مقابله با مکانیسم‌های بیولوژیکی است که منجر به عوارض رایج در بیماران دیابتی می‌شود.
نتایج منتشر شده در مجله Advanced Scienceنشان می‌دهد که «محصولات نهایی گلیکاسیون پیشرفته یا AGEs» - مولکول‌هایی که در دیابت و سایر بیماری های متابولیک در بدن تجمع می‌یابند- می‌توانند به سطح ایمپلنت‌ها چسبیده و واکنش‌های آسیب‌زا را در بدن تحریک کنند.
پروفسور کراسیمیر واسیلو، نویسنده اصلی و استاد نانو-تکنولوژی زیست‌پزشکی در دانشگاه فلندرز، می‌گوید: این کشف، رویکردهای سنتی در طراحی ایمپلنت را به چالش می‌کشد.
پروفسور واسیلو، که مدیر آزمایشگاه نانو-مهندسی زیست‌پزشکی فلندرز است، توضیح داد: «ایمپلنت‌های پزشکی معمولاً در شرایطی ساخته و ارزیابی می‌شوند که به درستی بازتاب‌دهنده محیط بیولوژیکی بدن بیمارانی که دچار بیماری‌های مزمن مثل دیابت هستند، نیست. تحقیقات ما نشان می‌دهد تجمع مولکول‌های AGEدر سطح ایمپلنت، باعث تحریک التهاب می‌شود که منجر به تشکیل بافت‌های فیبروتیک (بافت همبند غیرطبیعی) شده و در تشکیل رگ‌های خونی جدید و یکپارچگی سالم بافت با ایمپلنت اختلال ایجاد می‌کند. نکته مهم اینجاست که ما نشان داده‌ایم با مهندسی شیمی سطح ایمپلنت، می‌توان این واکنش‌های مخرب را به میزان قابل توجهی کاهش داد.»
این رویکرد جدید در طراحی ایمپلنت، از تکنیک‌های پیشرفته مهندسی سطح مبتنی بر «پلاسما» استفاده می‌کند تا پوشش‌های تخصصی ایجاد کند که در برابر تجمع AGEمقاوم بوده و واکنش بیولوژیکی مطلوب‌تری را در بدن ایجاد کنند.
در مدل‌های آزمایشگاهی که بر دیابت تمرکز داشتند، ایمپلنت‌های اصلاح‌شده باعث کاهش پاسخ‌های التهابی و محصور شدن توسط بافت‌های فیبروتیک شدند و در مقابل، باعث بهبود تشکیل رگ‌های خونی و اتصال قوی‌تر به استخوان‌های اطراف گشتند.
این یافته‌ها درست پیش از «روز جهانی دیابت» (۱۴ نوامبر) منتشر شده است که اهمیت بهبود نتایج درمانی برای تعداد رو به رشد افراد مبتلا به دیابت را برجسته می‌کند. شیوع دیابت در سطح جهان رو به افزایش است و سازمان جهانی بهداشت (WHO) گزارش می‌دهد که تعداد افراد مبتلا از ۲۰۰ میلیون نفر در سال ۱۹۹۰ به ۸۳۰ میلیون نفر در سال ۲۰۲۲ رسیده است. با افزایش سن جمعیت، تعداد بیشتری از این بیماران به جراحی‌های ارتوپدیک، دندانی و سایر تجهیزات پزشکی کاشتنی نیاز پیدا می‌کنند.
ارزش بازار جهانی تجهیزات پزشکی کاشتنی در سال ۲۰۲۵ بیش از ۱۰۴.۴۸ میلیارد دلار برآورد شده و پیش‌بینی می‌شود تا سال ۲۰۳۴ از ۱۷۹.۳۸ میلیارد دلار فراتر رود. پروفسور واسیلو اشاره می‌کند که تا ۲۰ درصد از این بازار مربوط به افراد مبتلا به بیماری‌های مزمن مانند دیابت است که در آن‌ها نرخ شکست ایمپلنت به وضوح بالاتر است. او بر این باور است که پتانسیل بازار برای این مواد زیستی پیشرفته که قادر به عملکرد در محیط‌های دشوار بدن هستند، می‌تواند از ۲۰ میلیارد دلار فراتر رود.
او می‌گوید: «به جای اینکه صرفاً موادی بسازیم که در بدن افراد سالم خوب عمل می‌کنند، ما در حال مهندسی سطح ایمپلنت‌ها هستیم تا در محیط‌های بیولوژیکی چالش‌برانگیز ناشی از بیماری، به درستی عمل کنند. این نشان‌دهنده یک تغییر رویکرد بنیادین در طراحی مواد زیستی است.»
محققان معتقدند این فناوری می‌تواند برای تجهیزات کاشتنی در بیماران مبتلا به بیماری‌های مزمن کلیوی، قلبی-عروقی و سایر شرایطی که با افزایش سطح AGEهمراه است نیز کاربرد داشته باشد.
این فناوری مبتنی بر پلاسما که تحت حمایت مالکیت معنوی قرار دارد، می‌تواند بدون نیاز به تغییر در ساختار اصلی دستگاه، بر روی مواد ایمپلنت موجود نیز اعمال شود. واسیلو می‌گوید: «یک مزیت مهم این است که این روش پتانسیل بالایی برای ورود به بازار تجاری دارد؛ زیرا تولیدکنندگان می‌توانند این درمان سطحی تخصصی را بر روی دستگاه‌های موجود اعمال کنند، بدون اینکه نیاز باشد کل ایمپلنت را از ابتدا طراحی کنند.»
منبع:
https://medicalxpress.com/news/2026-11-surface-coating-implants-bond-bone.html