افزایش کارایی و طول عمر ایمپلنت های دندانی و استخوانی
طراحی بهینه‌ی ایمپلنت‌های دندانی و استخوانی یکی از اهداف مهندسی پزشکی و مهندسی بافت محسوب می‌گردد. یک راه‌حل شناخته شده جهت دستیابی به ایمپلنت‌های دارای خواص مکانیکی و زیستی مطلوب، اعمال پوشش‌های نانوکامپوزیتی زیستی بر روی زیرلایه تیتانیومی است. خواصی همچون مقاومت به خوردگی، زیست فعالی، استحکام چسبندگی و پایداری مکانیکی از جمله خواصی هستند که باید جهت دستیابی به یک پوشش مطلوب بهینه‌سازی شوند. تاکنون تحقیقات بسیاری بر روی بهینه‌سازی خواص مختلف قطعات درون تنی استخوانی و دندانی صورت گرفته است.
مهندس آرمان مولائی بهینه‌سازی پارامترهای فرایند پوشش دهی جهت اعمال پوشش نانوکامپوزیتی با خواص بهبود یافته بر روی قطعات تیتانیومی با روش رسوب الکتروفورتیکی را هدف از انجام این طرح تحقیقاتی عنوان کرد.
توزیع یکنواخت اجزای این پوشش که با بهینه‌سازی پارامترهای فرایند تولید آن به دست آمده، بروز خواص مطلوب و یکنواخت زیستی این پوشش‌ها در محیط بدن انسان را در پی داشته است.
مولائی سپس به معرفی اجزای تشکیل دهنده‌ی این پوشش نانوکامپوزیتی و فرایند تولید آن پرداخت: «شیشه‌ی زیست فعال همان‌گونه که از نامش پیداست عملکرد زیست فعالی بسیار خوبی دارد. هیدروکسید آپاتیت نیز زیست سازگاری بالایی دارد و دارای ترکیب شیمیایی نزدیک به بافت دندان و استخوان است. کیتوسان نیز علاوه بر زیست سازگاری بالا از خواص ضدمیکروبی بسیار خوبی برخوردار است. علی‌رغم عملکرد زیستی قوی مواد مذکور، این مواد خواص مکانیکی ضعیفی از خود بروز می‌دهند. به‌منظور استفاده از خواص مختلف مواد گفته شده و همچنین غلبه بر نقص مکانیکی آن‌ها، این مواد به‌صورت نانوکامپویتی با روش رسوب‌دهی الکتریکی بر روی زیرلایه‌ی تیتانیوم پوشش داده شده‌اند.»
این محقق در ادامه به ارائه‌ی توضیحات کامل‌تری در رابطه با مراحل انجام این طرح و نتایح حاصل شده پرداخت: «در این تحقیق پوشش نانوکامپوزیت سه جزئی متشکل از زمینه‌ی پلیمری از جنس کیتوسان، میکروذرات شیشه زیست فعال و نانوذرات هیدروکسید آپاتیت بر روی زیر لایه‌ای از جنس تیتانیوم پوشش داده شد. بعلت اختلاف اندازه اجزای سرامیکی، پوشش ایجاد شده یکنواختی بسیار پایینی داشت. در ادامه با بهینه کردن پارامترهای مؤثر در فرایند رسوب دهی الکتریکی از جمله pH، عایق سازی، ولتاژ اعمالی و زمان رسوب‌دهی، پوشش نانوکامپوزیتی با یکنواختی بالا حاصل شد. در نهایت مورفولوژی، ساختار و مقاومت به خوردگی این پوشش‌ها مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج آزمون‌ها حاکی از افزایش یکنواختی و مقاومت به خوردگی این پوشش پس از اعمال پارامترهای بهینه است.»
به گزارش ستاد توسعه فناوری نانو،نتایج این کار تحقیقاتی در مجله‌ی Ceramics International (شماره‌ی 41، سال 2015، صفحات 14537 تا 14544) منتشر شده است. دکتر مهدی یاری و دکتر محمدرضا افشار مقدم- اعضای هیأت علمی دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم تحقیقات تهران و آرمان مولایی- دانش‌آموخته‌ی دوره‌ی کارشناسی ارشد این دانشگاه در این مطالعات همکاری داشته‌اند.
