امروزه، کاشت ایمپلنت باعث ایجاد انقلاب در جایگزینی دندان‌ها شده است. پیش از این، تنها گزینه درمان در بیمارانی که دندان‌هایشان را از دست داده بودند، استفاده از پل‌ها و پروتزهای دندان بود. در جراحی‌های ایمپلنت دندان از فیکسچر به عنوان ریشه ایمپلنت استفاده می‌شود. هنگامی که در محل جراحی، حجم استخوان آلوئولار کافی نباشد، حجم خالی با ذرات گرافت استخوان (گرافت آلوگرفت، اتوگرفت و یا زنوگرفت) پر می‌شود. این ذرات باعث بازسازی استخوان در طی چند ماه شده و پس از آن می‌توان از فیکسچر استفاده کرد. بنابراین، جراحی ایمپلنت معمولا در چند مرحله انجام می شود که به نوبه خود باعث افزایش دوره درمان و هزینه‌های مربوطه می‌شود. ایجاد آسیب ناشی از جراحی به سایر قسمت‌های بدن، خطر ابتلا به بیماری‌های عفونی و رد سیستم ایمنی و محدودیت در توانایی بازسازی به دلیل تفاوت در اجزای تشکیل دهنده استخوان، به ترتیب از عوامل محدود کننده در استفاده از گرافتهای آلوگرفت، اتوگرفت و زنوگرفت است. برای غلبه بر این محدودیت‌ها می توان از گرافت استخوان مصنوعی با خواص زیست‌سازگاری و زیست فعالی استفاده کرد. عمدتاً از هیدروکسی آپاتیت(HA)  و بتا تری کلسیم فسفات(β-TCP) ، به دلیل شباهت این اجزا به مواد موجود در بافت طبیعی استخوان، به عنوان مواد مصنوعی گرافت استخوان استفاده می‌شود. همچنین گرافت‌های استخوانی می‌بایست بتوانند در برابر فشار ناشی از بافت‌های نرم اطراف مقاومت کنند. از این رو این گرافتها معمولا به صورت Block ساخته می‌شوند. با این حال‌، گرافتهای استخوانی از نوع بلوک تشکیل شده از HA و یا β-TCP به دلیل ویژگی‌های مکانیکی، شکننده هستند. برای غلبه بر شکنندگی این گرافتهای استخوانی، داربست‌های استخوان متشکل از پلیمرهای مصنوعی زیست سازگار / زیست تخریب پذیر و ذرات سرامیکی استخوان‌ساز (HA  و β-TCP) ساخته شده اند. با این حال، کامپوزیت‌های پلیمری/ سرامیکی دارای یک اشکال هستند چرا که ذرات سرامیک، به عنوان اجزا درون بستر (پلیمر) وجود دارند و نمی‌توانند به عنوان مواد استخوان‌ساز عمل کنند. اثر استخوان‌سازی ذرات سرامیکی با قرار گرفتن در معرض سطوح تماسی فعال می‌شود. از این‌رو محققان کره‌ای با هدف به حداقل رساندن هزینه و مدت زمان جراحی و ایجاد یک ساختار متخلل با حداکثر سطح تماس، داربست ترکیبی پرینت شده سه بعدی را طراحی کرده‌اند که می‌تواند به صورت همزمان با ذرات گرافت استخوان و فیکسچر ترکیب شود و نیاز به عمل جراحی ثانویه نیست. همچنین به واسطه‌ی بکارگیری فناوری چاپ سه بعدی می‌توان ایمپلنت شخصی‌سازی شده متناسب با هندسه نقص در هر بیمار ساخت.

همان‌طور که در شکل ۱ نشان داده شده است این داربست از یک قاب پرینت شده سه بعدی از پلی‌کاپرولاکتون(PCL)  که با مواد سرامیکی استخوان ساز مانند هیدروکسی آپاتیت (HA) و β-تری کلسیم فسفات (β-TCP) پر شده است تشکیل شده است. به منظور ایجاد ساختار متخلخل از روش شستو شوی نمک (salt leaching using particles (SLUP)) استفاده شده که در نتیجه سطح در معرض ذرات سرامیکی، بدون پراکندگی (از دست دادن) این ذرات به حداکثر رسید. نتایج حاصل از این پژوهش در ژورنال international Journal of Molecular Sciences  به چاپ رسیده است که نشان دهنده افزایش تکثیر سلولی و سطح آلکالین فسفاتاز این داربست نسبت به گروه‌های کنترلی ( شکل ۲) است.

شکل ۱ تصویر کلی از اجزای تشکیل دهنده و مراحل کلی ساخت ایمپلنت

شکل ۲ : عکس و تصاویر FESEM از (a,b,c,d) گروه کنترل І : داربست پرینت شده با پلیمر PCL، (e,f,g,h) گروه کنترل ІІ: داربست پرینت شده هیبریدی بدون ذرات سرامیکی و (I,j,k,l) داربست پرینت شده هیبریدی حاوی ذرات سرامیکی.

منبع:

Jeong HJ, Gwak SJ, Seo KD, Lee S, Yun JH, Cho YS, Lee SJ. Fabrication of Three-Dimensional Composite Scaffold for Simultaneous Alveolar Bone Regeneration in Dental Implant Installation. International Journal of Molecular Sciences. 2020 Jan;21(5):1863.