درون کاشت منیزیمی

منیزیم ( به انگلیسی: Magnesium ) به عنوان یک مادهٔ زیست سازگار و زیست جذب پذیر مطرح است. برخی از خصوصیات فیزیکی جذاب منیزیم شامل استحکام ویژه بالا و نزدیک بودن مدول الاستیک آن به استخوان بدن انسان است که از این جهت آن را از مواد ایمپلنت عادی متمایز می کند. این خواص از اهمیت زیادی برخوردار هستند؛ چون استحکام مکانیکی بالا مقدار مادهٔ مورد نیاز برای مقاومت ایمپلنت در مقابل بار اعمالی را کاهش می دهد. همچنین مدول الاستیک نزدیک به هم باعث می شود تا اثرات ناشی از تحمل نکردن بار ( به انگلیسی: Stress Shielding ) توسط بافت استخوان به حداقل برسد.
برای چندین دهه، توسعه مواد ایمپلنت زیست سازگار، بر روی ایمپلنت هایی که پایدار هستند و کمترین خوردگی را در بدن دارند، متمرکز شده بود. اما پیدایش مواد زیست جذب شونده، باعث تغییر در این رویکرد شد. فلزات پایه منیزیم برای اولین بار در ابتدای قرن ۲۰ میلادی برای کاربردهای ارتوپدی مورد استفاده قرار گرفت. لامبوت ( به انگلیسی: Lambotte ) برای اولین بار گزارشی از کار گذاشتن صفحهٔ ایمپلنت به همراه میخ های فولادی با طلا روکش داده شده برای درمان شکستگی استخوان پا را گزارش داد. با این وجود، خوردگی درون جانداری ( in vivo ) ایمپلنت بسیار سریع بود و فقط در ۸ روز تخریب شد. از آن موقع، چندین تلاش برای افزایش مقاومت به خوردگی ایمپلنت منیزیم صورت گرفت. این مطالعات باعث شد تا قابلیت های دیگر منیزیم مانند تحریک رشد استخوان و خاصیت درمانی آن روشن شود.
خوردگی منیزیم باعث تولید محصولاتی می شود که مضراست و این مواد توسط ادرار دفع می شوند. اما موضوعی که باعث محدود شدن استفاده از منیزیم می شود، مقاومت پایین آن در مقابل خوردگی می باشد. نرخ خوردگی بالای آن باعث می شود تا محصولات حاصل از خوردگی با سرعت تشکیل شوند. همچنین نرخ بالای خوردگی تحت شرایط فیزیولوژیکی، کارکرد مکانیکی ایمپلنت را قبل از رشد و درمان استخوان تحت تأثیر قرار می دهد. این نرخ خوردگی بالا باعث تولید سریع گاز هیدروژن و حباب های گازی می شود. این حباب ها می توانند در اطراف ایمپلنت جمع شوند و مانع از ترمیم استخوان شوند. این گاز هیدروژن موضعی می تواند PHرا در اطراف ایمپلنت افزایش دهد.
برای استفاده مطلوب از منیزیم به عنوان ایمپلنت ، باید زمان تخریب آن را تحت کنترل قرار داد تا با نیازهای استخوان که از آن جمله رشد و ترمیم آن می باشد، مطابقت داشته باشد. سطوح این گونه ایمپلنت ها با با مواد مختلف و پلیمرها روکش داده می شود تا چسبندگی آن ها به سطح افزایش پیدا کند. هنگامی که ایمپلنت به سلول های استخوان بچسبد، این سلول ها یک ماده پروتئینی را بر روی ایمپلنت به وجود می آورند که این موضوع باعث کارکرد و ادامهٔ زندگی بافت استخوانی می شود. به علت این دلایل گفته شده، خوردگی منیزیم باید کاملاً کنترل شود تا تمرکز منیزیم در یک ناحیه به شدت کاهش پیدا نکند؛ چون در غیر این صورت، رشد و ترمیم بافت استخوان دچار مشکل می شود؛ بنابراین برای استفاده از منیزیم در ساخت ایمپلنت ها، دانش خوردگی و کنترل نرخ آن اهمیت اساسی دارد.