आईआईटी मंडी के शोधकर्ताओं ने 3डी-प्रिंटेड बोन इम्प्लांट्स पर एक बायो-इंस्पायर्ड सरफेस कोटिंग बनाई है जो बैक्टीरिया को यांत्रिक रूप से बाधित करने और हड्डियों के साथ इम्प्लांट के एकीकरण को तेज करने में सक्षम है।
यह शोध केमिकल इंजीनियरिंग जर्नल में प्रकाशित हुआ है।
यहां जारी एक बयान में कहा गया है कि यह तकनीक बायोडिग्रेडेबल प्लास्टिक स्कैफोल्ड पर समुद्री अर्चिन से मिलती-जुलती छोटी हाइड्रॉक्सीएपेटाइट संरचनाओं का उपयोग करके ऑर्थोपेडिक प्रत्यारोपण से जुड़ी दो प्रमुख समस्याओं - जीवाणु संक्रमण और हड्डियों के साथ खराब जुड़ाव - से निपटती है।
डॉ. सुमित मुरब के नेतृत्व में शोध दल ने अंकिता नेगी, आकाश वर्मा, के.एम. मोहम्मद सुफियान और वेदांते मिश्रा के साथ मिलकर हाइड्रॉक्सीएपेटाइट का उपयोग करके एक दोहरी परत वाली कोटिंग विकसित की है, जो मानव शरीर की हड्डी का प्रमुख घटक है।
आघातजन्य चोट, संक्रमण या ट्यूमर हटाने के परिणामस्वरूप उत्पन्न होने वाले बड़े अस्थि दोष अभी भी बड़ी चुनौतियां पेश करते हैं। हालांकि 3डी-प्रिंटेड इम्प्लांट्स में पॉलीलैक्टिक एसिड (पीएलए) का उपयोग किया जाता है, जिसे व्यक्ति के अस्थि दोष के अनुरूप ढाला जा सकता है, लेकिन पीएलए की जलविरोधी प्रकृति के कारण यह हड्डियों के साथ आसानी से जुड़ नहीं पाता है।
बैक्टीरिया के चिपकने और बायोफिल्म बनने के कारण होने वाले संक्रमण भी इम्प्लांट की विफलता और बाद में सर्जरी का कारण बन सकते हैं।
इस परत की तैयारी में दो चरणों वाली प्रक्रिया शामिल है, जिसमें 3डी-मुद्रित पीएलए ढांचे की सतह को पहले एक क्षारीय घोल से उपचारित करके सक्रिय किया जाता है, जो खनिजों के लिए स्थान प्रदान करता है।
दूसरे चरण में, ढांचे को 90 डिग्री सेल्सियस पर हाइड्रोथर्मल उपचार से गुजारा जाता है, जिससे समुद्री अर्चिन संरचना के रूप में हाइड्रॉक्सीएपेटाइट सुईनुमा गुच्छों का निर्माण होता है।
इससे एक ऐसी सतह बनती है जो हड्डियों के अनुकूल खनिजकरण के साथ-साथ सूक्ष्म संरचनाओं का उपयोग करती है जो एंटीबायोटिक्स या जीवाणुरोधी रसायनों के उपयोग के विपरीत, बैक्टीरिया को यांत्रिक क्षति पहुंचा सकती हैं।
बयान में आगे कहा गया है कि जब 3डी प्रिंटिंग के माध्यम से अनुकूलन के लाभों और हाइड्रॉक्सीएपेटाइट-आधारित बायोमिमिक्री सतह कोटिंग तकनीक पर एक साथ विचार किया जाता है, तो ऐसा प्रतीत होता है कि यह हड्डी के एकीकरण की अनुमति देने और बैक्टीरिया के उपनिवेशण की संभावना को कम करने वाले प्रत्यारोपण बनाने का एक आशाजनक तरीका है।
शोधकर्ताओं ने मंगलवार को कहा कि यह अपेक्षाकृत आसान कम तापमान वाली संशोधन तकनीक, विघटनशील पॉलिमर संरचनाओं के गुणों को बदलने के लिए संभावित विकल्पों में से एक बन सकती है।
शोध दल के अनुसार, यह ऑर्थोपेडिक और डेंटल इम्प्लांट्स के साथ-साथ अन्य बायोमेडिकल उपकरणों पर भी लागू हो सकता है, जिनमें संक्रमण की रोकथाम महत्वपूर्ण है।
यह शोध दर्शाता है कि उन्नत जैव चिकित्सा सामग्री बनाने के लिए प्रकृति से प्रेरित सतह डिजाइन और नई 3डी-प्रिंटिंग तकनीकों का एक साथ उपयोग कैसे किया जा सकता है।
