داربست زیستی فلزی کیست؟ توضیح بده.
داربست زیستی فلزی یک ساختار مهندسی شده متخلخل است که با امکان ایجاد شرایط رشد سلولی در محیطی امن برای بدن میتواند در برابر نیروهای وارده به بافت مقاومت کرده و جلوی تخریب آن را در طی استفاده در بدن موجود زنده بگیرد.کاربرد فلزات در داربست زیستی.به صورت عمده داربست‌های زیستی جهت تولید دو نوع "بافت نرم" و "بافت سخت" تولید می‌شوند. بافت های نرم قابلیت انعطاف و شکل پذیری بیشتری داشته و نیروی کمتری تحمل می‌کنند و بافت های سخت جهت تحمل نیروهای فشاری طراحی شده و انعطاف پذیری کمتری دارند. در استخوان و ایمپلنت‌های دندانی با توجه به نیروهای فشاری وارده بر بافت از فلزات با توجه به استحکام و خواص مکانیکی مناسبی که دارند استفاده می‌شود که در برابر سایر بیومواد مانند بیوسرامیک ها گزینه مناسب تری جهت تولید بافت سخت و داربست‌های استخوانی و ایمپلنت دندان می‌باشد.روشهای ساخت داربست فلزی زیستی.به صورت کلی روشهای ساخت داربست های فلزی زیستی را به دو نوع سنتی و فناوری نمونه سازی سریع(rapid prototyping) تقسیم می‌شود.روش ساخت افزودنی در تولید داربست زیستی فلزی.ساخت افزودنی یا additive manufacturing به روشی از تولید قطعات می‌گویند که در ان با لایه لایه اضافه کردن مواد بر روی یکدیگر قطعه نهایی ساخته می‌شود. این لایه ها میتوانند با روشهای متنوعی بر روی یکدیگر قرار گیرند که دو نوع متداول آن‌ها استفاده از نور لیزر به صورت نقطه ای بر روی پودر ماده اولیه برای ذوب آن است که به آن SLM(selective laser melting) می‌گوییم و یا به وسیله ذوب یک فیلامنت از جنس ماده مورد نظر و لایه نشانی آن بر روی بستر قطعه صورت گیرد که آن را FDM (fused deposition molding) می‌نامیم.برای ساخت داربست های زیستی فلزی میتوان از فلزات زیست سازگار به صورت خالص و یا ترکیبی از آن‌ها با پلیمرهای زیست سازگار به عنوان یک کامپوزیت فلزی پلیمری استفاده کرد تا بتوان به بهترین شرایط سازگاری زیستی به همراه بهبود خواص مکانیکی نزدیک به بافت سخت طبیعی داخل بدن رسید.فلزات زیست سازگار در داربست زیستی.فلزات مورد استفاده در داربست‌های زیستی به دو نوع "زیست تخریب پذیر" و "زیست تخریب ناپذیر" تقسیم می‌شوند. در فلزات زیست تخریب ناپذیر همانند تیتانیوم و استیل ضدزنگ قطعه تولید شده به صورت دائمی در بدن باقی مانده و تجزیه نمی‌شود. از بین فلزات تخریب ناپذیر بیشترین سهم تولید داربست‌های زیستی را تیتانیوم و آلیاژهای آن شامل می‌شوند که دلیل اصلی آن مقاومت به سایش بالا و چگالی پایین آن در مقایسه با سایر فلزات است که تیتانیوم را جز دسته فلزات سبک قرار می‌دهد. فلزات سبک در مقایسه با سایر فلزات چگالی پایین‌تری دارند که انرا به بافت طبیعی استخوانی نزدیک می‌کند همچنین این فلزات در برابر نیروهای فشاری که عمده نیروهای وارده بر بافت های سخت بدن هستند تحمل یکسانی در مقایسه با سایر فلزات دارند که این خواص خاص انها را گزینه اول استفاده در داربست‌های زیست سازگار غیر تخریب پذیر می‌کند. از معایب استفاده از تیتانیوم میتوان به خواص مکانیکی قوی آن به نسبت بافت طبیعی استخوان اشاره کرد که در دراز مدت می‌تواند به پوکی استخوان منجر می‌شود.فلزات زیست تخریب پذیر به مرور زمان با تخلیل در محیط بدن به یا به صورت عنصر طبیعی در بدن جذب می‌شوند و یا توسط سیستم ادراری از بدن دفع می‌شوند. از جمله بهترین فلزات زیست تخریب پذیر در بدن می‌توان به منیزیم اشاره کرد که با چگالی نزدیک به استخوان و استحکام فشاری مشابه با استخوان از نظر مکانیکی یکی از بهتریم فلزات سبک موجود برای استفاده در بدن انسان می‌باشد. منیزیم به صورت طبیعی در بدن انسان موجود است و 70 درصد از منیزیم بدن در بافت استخوانی قرار دارد به این دلیل که منیزیم با خواص زیستی خود سلول بنیادین را به سلول استخوانی تبدیل کرده و باعث ایجاد بافت استخوانی طبیعی در بدن می‌شود. همچنین خواص ضد باکتریایی منیزیم باعث شده که احتمال عفونت در محل بافت مصنوعی کمتر شده و مرگ سلولی کمتری را در بافت شاهد باشیم. از معایب منیزیم خالص میتوان به نرخ تخریب بالا و قلیایی کردن محیط در طی تخریب آن در بدن اشاره کرد که برای جلوگیری از آن داربست های منیزیمی را اکثرا توسط پلیمرها یا بایوسرامیک‌ها پوشش‌دهی می‌کنند اشاره کرد.کامپوزیت‌های پلیمری فلزی در داربست زیستی.با پیشرفت فناوریهای "ساخت سه بعدی" و امکان استفاده از آن‌ها برای مصارف پزشکی "ایمپلنت‌ها" و "داربست‌های زیستی" به صورت روز افزون به سمت داربست‌های زیستی تخریب پذیر که توانایی ساخت بافت طبیعی را داشته باشند جرکت می‌کند. برای ساخت این نوع داربست ها کامپوزیت های پلیمری به همراه نانو ذرات فلزات و بیو سرامیک ها با پلیمر ترکیب شده و توسط روش‌های مرسوم ساخت سه بعدی همانند روش FDM اقدام به ساخت ساختار متخلخل داربست می‌شود. نانو ذرات فلزی که در این نوع داربست‌ها استفاده می‌شوند جز طبیعی موجود در بدن بوده و از ذرات خالص فلزی یا اکسید فلزات برای این امر استفاده می‌شود.پلیمرها در ساخت داربست زیستی.پلیمرهای بساری در ساخت داربست های زیستی فلزی مورد استفاده قرار میگیرند که سه مورد از اصلی ترینهای انها عبارتند از پلیمر پلی‌کپرولاکتون PCL و پلیمر پلی‌لاکتیک اسید PLA و پلیمر پلی لاکتیک کو گلیکولیک اسید PLGA که به عنوان پلیمرهای زیست تخریب پذیر بیشترین سهم ساخت داربست های زیستی را دارند. پلیمرها دارای زیست سازگاری مناسبی هستند اما خواص مکانیکی ضعیف و اسیدی کردن محیطی انها باعث شده که به صورت کامپوزیت با سایر مواد از انها استفاده شود. با استفاده از فلزات و بیوسرامیک ها میتوان خواص مکانیکی داربستها را بهبود بخشید و محیط اسیدی انها را کنترل کرده و رشد سلولی را بر روی این داربست‌ها بهبود داد.