Çend roj berê, ez bi hevalekî xwe re li ser çayê diaxivîm, û wî bi henekî got, "Alumînaya ku hûn her dem lêkolîn dikin, ma ne tenê madeya xav ji bo qedehên seramîk û kaxizê şmirgê ye?" Ev yek min bêdeng hişt. Bi rastî, di çavên mirovên asayî de,toza alumînayêtenê materyalek pîşesaziyê ye, lê di çerxa endezyariya biyopizîşkî ya me de, ew "pir-karî"yek veşartî ye. Îro, em li ser vê yekê biaxivin ka ev toza spî ya asayî çawa bi bêdengî ketiye qada zanistên jiyanê.
I. Ji Klînîka Ortopedîk Dest Pê Dike
Tiştê ku herî zêde bandor li min kir konferansa ortopediyê bû ku ez par beşdar bûm. Profesorekî pîr daneyên şopandina panzdeh salan li ser guhertina movikan a sûnî ya seramîk a alumînayê pêşkêş kir - bi rêjeya jiyanê ji %95 derbas bû, ku hemî bijîşkên ciwan ên amade matmayî kir. Çima alumînayê hilbijêrin? Gelek zanist li pişt wê heye. Pêşîn, hişkbûna wê têra xwe bilind e, û berxwedana wê ya lixwekirinê ji materyalên metal ên kevneşopî pir xurttir e. Movikên me yên mirovan her roj bi hezaran xişandinan tehemûl dikin. Protezên metal-li-ser-plastîk ên kevneşopî dê bi demê re bermayiyên lixwekirinê hilberînin, bibin sedema iltîhaba û vereşîna hestî. Lêbelê, rêjeya lixwekirina seramîkên alumînayê tenê ji sedî yek ji ya materyalên kevneşopî ye, ku di pratîka klînîkî de hejmarek şoreşger e.
Hê çêtir jî biyolihevhatina wê ye. Laboratuwara me ceribandinên çanda hucreyan pêk aniye û dîtiye ku osteoblast li ser rûyê alumina ji hin rûyên metalî çêtir ve girêdidin û zêde dibin. Ev rave dike çima, ji hêla klînîkî ve, protezên alumina bi taybetî bi hestî ve bi hêz ve girêdidin. Lêbelê, girîng e ku were zanîn ku ne tenê hertoza alumînayêdikare were bikar anîn. Alumînaya pola bijîşkî pêdivî bi paqijiyek ji %99.9 zêdetir heye, mezinahiya dendika krîstal di asta mîkronê de tê kontrol kirin, û divê ew pêvajoyek sinterkirinê ya taybetî derbas bibe. Ew mîna çêkirina xwarinê ye - xwêya asayî û xwêya deryayê dikarin xwarinê biharat bikin, lê xwaringehên asta bilind xwêya ji eslên taybetî hildibijêrin.
II. "Parêzvanê Nexuya" di Diransazîyê de
Eger hûn çûne klînîkeke diranan a modern, dibe ku we berê rastî alumina hatibe. Gelek ji tacên seramîk ên populer ji toza seramîk a alumina têne çêkirin. Tacên metal-seramîk ên kevneşopî du pirsgirêk hene: ya yekem, metal bandorê li estetîkê dike, û xeta pozê meyla şînbûnê heye; ya duyem, hin kes ji metalê alerjîk in. Tacên seramîk ên alumina van pirsgirêkan çareser dikin. Şefafbûna wê pir dişibihe diranên xwezayî, û restorasyonên encam ew qas xwezayî ne ku heta diranan jî neçar in ku ji nêz ve binêrin da ku cûdahiyê bibînin. Teknîsyenek diranan a payebilind ku ez nas dikim mînakek pir guncaw bikar anî: "Toza seramîk a alumina mîna hevîr e - ew pir nerm e û dikare bi şeklên cûrbecûr were çêkirin; lê piştî sinterkirinê, ew wekî kevir hişk dibe, têra xwe xurt e ku gûzan bişkîne (her çend em bi rastî pêşniyar nakin ku hûn wiya bikin)." Di salên dawî de tacên alumina yên çapkirî yên 3D hîn populertir in. Bi rêya skankirin û sêwirana dîjîtal, ew rasterast bi karanîna şilava alumina têne çap kirin, rastbûnek bi deh mîkrometreyan bi dest dixin. Nexweş dikarin sibehê werin û êvarê bi tacên xwe biçin - tiştek ku deh sal berê nedihate xeyal kirin.
III. "Navîgasyona Rast" di Sîstemên Radestkirina Dermanan de
Lêkolînên di vî warî de bi taybetî balkêş in. Ji ber ku toza alumînayê li ser rûyê xwe gelek cihên çalak hene, ew dikare molekulên dermanan mîna mıknatîsek bikişîne û dûv re wan hêdî hêdî berde. Tîma me bi karanîna mîkrosferên alumînayê yên poroz ên ku bi dermanên dijî-penceşêrê barkirî ne, ceribandin pêk anîne. Têkeliya derman li cihê tumorê 3-5 caran ji rêbazên radestkirina dermanan ên kevneşopî bilindtir bû, di heman demê de bandorên alî yên sîstemîk bi girîngî kêm bûn. Fêmkirina prensîbê ne dijwar e: bi çêkirinatoza alumînayêr dibe perçeyên nano- an mîkro-mezin û rûyê wê diguherîne, ew dikare bi hedefgirtina molekulan ve were girêdan, mîna dayîna pergala "navîgasyona GPS" ji bo dermanê da ku rasterast biçe cihê birînê. Wekî din, alumina di dawiyê de di laş de dibe iyonên aluminumê, ku dikarin di dozên normal de ji hêla laş ve werin metabolîzekirin û di demek dirêj de kom nabin. Hevkarekî ku dermankirina hedefgirtî ji bo kansera kezebê dixwîne ji min re got ku wan nanopartikulên alumina bikar anîne da ku dermanên kîmyoterapî radest bikin, rêjeya astengkirina tumorê di modela mişk de %40 zêde kir. "Mifte ew e ku mezinahiya perçeyan were kontrol kirin; 100-200 nanometre îdeal e - pir piçûk e û ew bi hêsanî ji hêla gurçikan ve têne paqij kirin, pir mezin e û ew nikarin bikevin nav tevna tumorê." Ev celeb hûrgulî bingeha lêkolînê ye.
IV. "Probên Hesas" di Biyosensoran de
Alumina di teşhîsa zû ya nexweşiyan de jî roleke girîng dilîze. Rûyê wê dikare bi hêsanî bi gelek biyomolekulan, wek antîkor, enzîm û sondajên DNA-yê were guhertin, da ku biyosensorên pir hesas werin afirandin. Mînakî, hin pîvanên glukoza xwînê niha çîpên sensorên li ser bingeha alumina bikar tînin. Glukoz di xwînê de bi enzîmên li ser çîpê re reaksiyonê dike da ku sînyalek elektrîkî çêbike, û qata alumina vê sînyalê zêde dike, ku tespîtkirinê rasttir dike. Rêbazên şerîtên testê yên kevneşopî dibe ku rêjeya xeletiyê ya 15% hebe, lê sensorên alumina dikarin xeletiyê di nav 5% de bihêlin, ku ji bo nexweşên diyabetê ferqek girîng e. Sensorên ku nîşankerên biyolojîk ên penceşêrê tespît dikin hîn pêşkeftîtir in. Par, gotarek di kovara *Biomaterials* de nîşan da ku karanîna rêzikên nanowir ên alumina ji bo tespîtkirina antîjena taybetî ya prostatê dibe sedema hesasiyetek du rêzên mezinahî ji rêbazên kevneşopî bilindtir, ku tê vê wateyê ku dibe ku gengaz be ku nîşanên penceşêrê di qonaxek pir zûtir de werin tespît kirin.
V. "Piştgiriya Îskeleyê" di Endezyariya Teşeyan de
Endezyariya tevnan di biyotibbê de mijarek germ e. Bi kurtasî, ew çandina tevna zindî di vitro de û dûv re veguheztina wê di laş de vedihewîne. Yek ji mezintirîn dijwarîyan materyalê stûyê ye - divê ew piştgirî bide şaneyan bêyî ku bandorên alî yên jehrî çêbike. Stûyên alumina yên poroz li vir cihê xwe dîtine. Bi kontrolkirina şert û mercên pêvajoyê, gengaz e ku avahiyên mîna sifincê alumina bi porozîteya ji %80 derbas dibe werin afirandin, bi mezinahiyên kunan tam ji bo mezinbûna şaneyan rast in, ku dihêle xurek bi azadî biherikin. Laboratuwara me hewl da ku stûyên alumina bikar bîne da ku tevna hestî çandin bike, û encam bi rengek nediyar baş bûn. Osteoblast ne tenê baş sax man, lê di heman demê de matrîksa hestî ya bêtir derxistin. Analîzê eşkere kir ku hişkbûna sivik a rûyê alumina bi rastî îfadeya fonksiyona şaneyê pêşve xist, ku surprîzek xweş bû.
VI. Pirsgirêk û Pêşbînî
Bê guman, sepandina jialumînadi warê bijîşkî de bê zehmetiyên xwe nîne. Pêşî, pirsgirêka lêçûnê heye; pêvajoya amadekirina alumînaya pola bijîşkî tevlihev e, ku wê bi dehan carî ji alumînaya pola pîşesaziyê bihatir dike. Ya duyemîn, daneyên ewlehiya demdirêj hîn jî têne berhev kirin. Her çend perspektîfa heyî geşbîn be jî, hişkbûna zanistî çavdêriya domdar hewce dike. Wekî din, bandorên biyolojîkî yên nano-alumînayê hewceyê lêkolînên kûrtir in. Nanomateryal xwedî taybetmendiyên bêhempa ne, û gelo ev sûdmend in an zirardar in bi daneyên ceribandinê yên zexm ve girêdayî ye. Lêbelê, perspektîf geş in. Hin tîm niha li ser materyalên alumînaya jîr lêkolîn dikin - mînakî, hilgirên ku dermanan tenê di nirxên pH-ya taybetî de an di bin bandora enzîman de berdidin, an materyalên tamîrkirina hestî ku faktorên mezinbûnê di bersiva guhertinên stresê de berdidin. Pêşketinên di van waran de dê rêbazên dermankirinê şoreş bikin.
Piştî bihîstina van hemûyan, hevalê min got, "Min qet xeyal nedikir ku evqas tişt di vê toza spî de hebin." Bi rastî, bedewiya zanistê pir caran di asayî de veşartî ye. Rêwîtiya toza alumina ji atolyeyên pîşesaziyê bigire heya odeyên emeliyatê û laboratuwaran bi rengek bêkêmasî balkêşiya lêkolînên navdîsîplînî nîşan dide. Zanyarên materyalan, bijîşk û biyolog bi hev re dixebitin da ku jiyanek nû bidin materyalek kevneşopî. Ev hevkariya navdîsîplînî tam ew e ku pêşveçûna di bijîşkiya nûjen de dimeşîne.
Ji ber vê yekê, cara din ku hûn ê bibîninoksîda alumînyûmê berhemek, vê yekê bifikirin: dibe ku ew ne tenê taseke seramîk an çerxek hûrkirinê be; ew dikare bi bêdengî tenduristî û jiyana mirovan bi awayekî, li laboratuwarek an nexweşxaneyek li cîhekî baştir bike. Pêşveçûna bijîşkî pir caran bi vî rengî çêdibe: ne bi rêya pêşketinên dramatîk, lê pir caran bi rêya materyalên wekî oksîda aluminiumê, hêdî hêdî dîtina sepanên nû û bêdeng çareserkirina pirsgirêkên pratîkî. Tiştê ku divê em bikin ev e ku meraq û hişê vekirî biparêzin, û îmkanên awarte di asayî de kifş bikin.