استفاده از پلیمرهای حافظه‌دار برای تولید استنت‌های گشادکننده عروق قلبی

ايرنا/ پژوهشگران دانشگاه مراغه نانوکامپوزيت پليمري را سنتز کرده‌اند که قادر است شکل اوليه‌ خود را حفظ کرده و پس از دو نوع تغيير شکل، مجدداً به حالت اوليه‌اش برگردد. کاربرد عمده اين نانوکامپوزيت آزمايشگاهي در ساخت ماهيچه‌هاي مصنوعي، استنت‌هاي گشادکننده عروق قلب و داربست‌هاي استخواني است. پليمرهاي حافظه‌دار به دسته از مواد هوشمند اطلاق مي‌شود که قادرند پس از تغيير شکل، به کمک يک عامل بيروني مانند دما يا الکتريسيته، مجدداً شکل اوليه خود را به دست آورند. اين‌گونه مواد با توجه به خواص منحصر به فردشان، توجه بسياري از محققان را در حوزه‌هاي مختلف علم از جمله زيست‌پزشکي و رباتيک به خود جلب کرده‌اند. فناوري نانو نيز به پيشرفت هرچه بيشتر کاربرد اين مواد کمک شاياني کرده است. دکتر محمد سبزي با مقايسه تمايز پليمرهاي حافظه‌دار سنتز شده در اين طرح با پليمرهاي حافظه‌دار متداول، در رابطه با اهداف دنبال شده در اين طرح گفت: پليمرهاي حافظه‌دار متداول عمدتاً داراي حافظه دوگانه هستند. بدين معني که قادرند فقط دو حالت را به خاطر بسپارند که يک حالت دائمي و يک حالت موقتي است. در اين پژوهش، يک نانوکامپوزيت داراي سه حالت حافظه سنتز شده است که يک حالت مربوط به شکل دائم و دو حالت ديگر مربوط به شکل موقت است. در اين پژوهش با اضافه کردن نانوصفحات گرافن به يک زمينه پليمري به اين مهم دست پيدا کرده‌ايم. کاربرد نهايي اين نانوکامپوزيت در ساخت حسگرها، رباتيک و ماهيچه‌هاي مصنوعي است. عضو هيات علمي دانشگاه مراغه افزود: اين نانوکامپوزيت پليمري داراي خاصيت زيست‌تخريب‌پذيري است. براي مثال اگر از اين نانوکامپوزيت براي ساخت استنت‌هاي گشادکننده عروق استفاده شود نياز به عمل جراحي ثانويه براي خارج کردن آن از رگ نيست، چون استنت به‌مرورزمان درون بدن تجزيه مي‌شود. سبزي ادامه داد: از ديگر کاربرد جالب‌توجه اين پليمر حافظه‌دار، استفاده آن به‌عنوان داربست بخصوص داربست سلول‌هاي استخواني است. به‌طوري‌که اين پليمر در حالت صاف وارد محل شکستگي و آسيب‌ديده مي‌گردد. سپس، با اعمال محرک، شکل محل آسيب‌ديده رو به خود مي‌گيرد و آنجا را کاملاً پر مي‌کند و با رشد سلول‌هاي استخواني روي اين داربست پليمري، محل آسيب‌ديده با سرعت و بازدهي بالاتري ترميم مي‌شود. پلي لاکتيک اسيد از استحکام و مدول بالايي برخوردار است اما اين پليمر بسيار شکننده است و قابليت تغيير شکل کافي براي بسياري از کاربردهاي حافظه شکلي را ندارد. از طرفي، پلي وينيل استات پليمري با مدول و استحکام پايين است اما داراي قابليت تغيير شکل بسيار بالايي است. اين دو پليمر در تمام درصدهاي وزني قابل امتزاج هستند. بنابراين با آلياژسازي اين دو پليمر يک آلياژ حافظه‌دار با خواص مکانيکي مطلوب و دماي انتقال شيشه‌اي دلخواه (نزديک به دماي بدن) طراحي شده است. از سوي ديگر اضافه کردن نانوصفحات گرافن به اين آلياژ نه‌تنها موجب بهبود خواص مکانيکي آن شده، بلکه باعث شده رفتار حافظه‌داري اين آلياژ از حافظه‌داري دوگانه به رفتار حافظه‌داري سه‌گانه ارتقا يابد. همچنين رسانايي الکتريکي بالاي گرافن باعث شده آلياژ نهايي علاوه بر حساسيت به دما، نسبت به جريان الکتريکي نيز حساسيت داشته باشد. بر اساس نتايج آزمون‌هاي انجام شده، افزودن نانوصفحات گرافن به آلياژ پليمري پلي ونيل استات پلي لاکتيک اسيد 70:30، موجب بروز دو دماي انتقال شيشه‌اي مجزا و در نتيجه ايجاد ساختار حافظه‌داري سه‌گانه مي‌شود. اين طرح با همکاري دکتر محمد سبزي - عضو هيأت علمي دانشگاه مراغه و مسعود بابااحمدي-دانش آموخته مقطع کارشناسي ارشد اين دانشگاه و دانشجوي کنوني مقطع دکتراي پژوهشگاه پليمر انجام شده است. نتايج اين پژوهش در مجله‌ ACS Applied Materials & Interfaces با ضريب تأثير 7.504 (جلد 9، شماره 28، سال 2017، صفحات 24061 تا 24070) منتشر شده است. با کانال تلگرامي «آخرين خبر» همراه شويد