مواد و فناوری‌های پیشرفته

مواد و فناوری‌های پیشرفته

Injectable and Resorbable Synthetic Grafts in Bone Surgery: From Material Chemistry to Clinical Application

نوع مقاله : مقاله مروری پژوهشی

نویسندگان
1 گروه جراحی ارتوپدی، دانشکده پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی آزاد اسلامی تهران، تهران، ایران
2 tabriz university of medical sciences,tabriz,east azerbaijan,iran5166/15731
3 دانشکده پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی شهید بهشتی، تهران ، ایران
10.30501/jamt.2026.583447.1365
چکیده
طی دو دهه گذشته، جایگزین‌های سنتتیک استخوان، به‌ویژه در فرم‌های تزریق‌پذیر و قابل‌جذب خود، به عنوان ابزارهای درمانی بسیار مهمی برای بازسازی نقص‌های پیچیده استخوانی در جراحی ارتوپدی مطرح شده‌اند. این زیست‌مواد پیشرفته به‌طور ویژه برای کاهش وابستگی بالینی به اتوگرافت‌های سنتی طراحی شده‌اند؛ روشی که اغلب با عوارضی مانند موربیدیتی (عوارض و درد) در محل برداشت و محدودیت در حجم در دسترس مواجه است. این مواد تزریقی با ارائه قابلیت پر کردن دقیق حفرات نامنظم آناتومیک، یک داربست استئوکانداکتیو (هدایت‌کننده استخوان) بسیار مؤثر ایجاد می‌کنند که ریزمحیطی بهینه را برای بازسازی طبیعی استخوان فراهم می‌سازد. برجسته‌ترین و مرتبط‌ترین خانواده‌های بالینی در این گروه متنوع از زیست‌مواد شامل کلسیم‌فسفات‌ها، کلسیم‌سولفات، هیدروکسی‌آپاتیت (HA)، بتا-تری‌کلسیم‌فسفات (β-TCP)، شیشه‌های زیست‌فعال و کامپوزیت‌های پیشرفته پلیمری-سرامیکی است.



مزایای بالینی اصلی این گرفت‌های سنتتیک در قابلیت تزریق آسان، زیست‌سازگاری عالی، جذب تدریجی و ظرفیت منحصربه‌فرد آن‌ها برای انطباق کامل با هندسه پیچیده نقص استخوانی نهفته است. با وجود این مزایای قابل‌توجه، محدودیت‌های اساسی همچنان در کاربردهای بالینی پابرجا هستند؛ از جمله شکنندگی ساختاری ذاتی، چالش در کنترل سرعت جذب ماده، ضعف مکانیکی بارز در شرایط بارگذاری و تحمل وزن بالا، و تفاوت‌های چشمگیر میان نتایج بسیار موفقیت‌آمیز آزمایشگاهی و پیامدهای واقعی بالینی. این مقاله با رویکردی جامع، تحلیلی و مروری، به بررسی سیستماتیک مبانی علم زیست‌مواد، الزامات خاص طراحی، کاربردهای فعلی در ارتوپدی و مسیر آینده و امیدوارکننده گرفت‌های سنتتیک تزریق‌پذیر استخوانی می‌پردازد.
کلیدواژه‌ها
موضوعات

عنوان مقاله English

گرفت‌های سنتتیک تزریق‌پذیر و قابل‌جذب در جراحی استخوان: از شیمی مواد تا کاربرد بالینی

نویسندگان English

afshin taheriazam 1
Seyyed taher Seyyed mahmoudi 2
parsa taheriazam 3
1 Department of Orthopedic Surgery, School of Medicine, Tehran Medical Sciences, Islamic Azad University, Tehran, Iran
2 tabriz university of medical sciences,tabriz,east azerbaijan,iran
3 medical student of shahid beheshti university, tehran, iran
چکیده English

Over the past two decades, synthetic bone substitutes—particularly in their injectable and resorbable forms—have emerged as crucial therapeutic tools for the reconstruction of complex bone defects in orthopedic surgery. These advanced biomaterials are specifically designed to mitigate the clinical reliance on traditional autografts, which often present complications such as donor site morbidity and limited supply. By offering the ability to precisely fill irregular anatomical cavities, these injectable materials create a highly effective osteoconductive scaffold that provides an optimal microenvironment for natural bone regeneration. The most prominent and clinically relevant families within this diverse group of biomaterials include calcium phosphates, calcium sulfate, hydroxyapatite (HA), beta-tricalcium phosphate (β-TCP), bioactive glasses, and advanced polymer-ceramic composites. The primary clinical advantages of these synthetic grafts lie in their seamless injectability, excellent biocompatibility, gradual resorption, and their unique capacity to conform perfectly to the complex geometry of a given bone defect. Despite these significant benefits, critical limitations continue to persist in clinical applications; these include inherent structural brittleness, challenges in controlling the rate of material resorption, pronounced mechanical weakness under high load-bearing conditions, and notable discrepancies between highly successful laboratory results and actual clinical outcomes. Through a comprehensive analytical and review-oriented approach, this article systematically examines the foundational biomaterial science, specific design requirements, current orthopedic applications, and the promising future trajectory of injectable synthetic bone grafts.

کلیدواژه‌ها English

Synthetic bone graft
Bioactive glass
Bone regeneration
Injectable biomaterials

  • تاریخ دریافت 05 خرداد 1405
  • تاریخ پذیرش 26 خرداد 1405