موفقیت پژوهشگران دانشگاه علم و صنعت ایران در تعیین دمای زینترینگ مناسب در تولید پودر هیدروکسی آپاتیت 

محققان دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه علم و صنعت ایران موفق به تعیین دمای زینترینگ مناسب در تولید پودر هیدروکسی آپاتیت با خواص مکانیکی مطلوب به کمک آزمون‌های نوین و غیر مخرب شدند. 

آزمون‌های انتخاب شده، هزینه‌های مربوط به ساخت نمونه را کاهش داده و برای تعیین خواص مواد و قطعات زیستی کوچک و گرانقیمت، بسیار مناسب است. این تحقیقات توسط دکتر مجیدرضا آیت الهی(عضو هیات علمی دانشکده مهندسی مکانیک) و عاطفه کریم‌زاده آرانی (دانشجوی دکتری مهندسی مکانیک) و به صورت مشترک با دو دانشگاه مالایای (کشور مالزی) و دانشگاه گاجامادا ( کشور اندونزی) صورت گرفته است.  

عامل اصلی سختی مینای دندان و استخوان، وجود کریستال‌های هیدروکسی آپاتیت در ساختار آنهاست. این ماده به صورت پودر و با روش‌های شیمیایی قابل تولید است که به دلیل سازگاری با ساختارهای زیستی، کاربردهای دارویی و کلینیکی زیادی دارد. آگاهی از فرایند مناسب برای ساخت این ماده وهمچنین خواص مکانیکی و خواص سطحی هیدروکسی آپاتیت، اطلاعات سودمندی را در اختیار ارتوپدها، دندانپزشکان و تولیدکنندگان جهت کاربرد مطلوب این ماده قرار می دهد. دمای زینترینگ در مراحل ساخت این ماده می تواند تاثیر زیادی روی خواص مکانیکی آن داشته باشد. در این تحقیق تلاش شده است فرایند تولید نوعی هیدروکسی آپاتیت سازگار با بدن انسان- که از خواص مطلوب مکانیکی مانند استحکام بالا و مقاومت بیشتر در برابر سایش و خراش‌های سطحی برخوردار باشد- تدوین گردد. در بررسی خواص مورد نظر، آزمایش‌های دندانه گذاری نانو وخراش نانو با موفقیت روی نمونه‌های هیدروکسی آپاتیت انجام شده است.  

دکتر آیت‌اللهی دلیل انتخاب این آزمون‌ها را چنین عنوان کرد: برای انجام آزمایش‌های دندانه گذاری نانو و خراش نانو، نیاز به نمونه‌هایی با اندازه بزرگ نیست بنابراین برای مواد زیستی که نسبتا گران قیمتاند بسیار مناسب است. از سوی دیگر با توجه به غیر مخرب بودن این آزمایش‌ها، می توان آنها را بر روی یک نمونه تکرار کرد. این مساله باعث می شود تعداد نمونه‌های مورد نیاز برای این آزمایش به میزان قابل ملاحظه‌ای کاهش یابد و به تبع آن هزینه مربوط به ساخت نمونه نیز کاسته می‌شود. همچنین آزمایش خراش نانو جایگزین مناسبی برای آزمایش‌های سایشی متداول برای بررسی خواص سطحی مواد است.امکان کنترل دقیق بار، کنترل دقیق میزان نفوذ دندانه گذار وعدم حضور میدان‌های شیمیایی و الکتریکی از دلایل برتری این آزمون است. 

نتایج این تحقیقات که حاصل همکاری عاطفه کریم‌زاده آرانی، دکتر مجیدرضا آیت‌اللهی و همکاران ایشان است در شماره 7 جلد 10 مجله ceramic international (سال 2014 ) به چاپ رسیده است.