شیشه زیست فعال

شیشهٔ زیست فعال گروهی از مواد زیستی شیشه - سرامیک بیومتریال هستند که شامل گروه شیشه های زیستی نیز می شوند. زیست سازگاری و فعالیت زیستی این شیشه ها باعث شده که آنان برای استفاده به عنوان درون کاشت تجهیزات پزشکی در بدن انسان جهت درمان بیماری و جایگزینی استخوان های بیمار یا آسیب دیده مورد استفاده قرار گیرند. [ ۲]
انسان همواره در پی یافتن راهی برای بهبود اندام های آسیب دیده یا جایگزینی موادی مناسب برای قسمت های از کار افتادهٔ بدن خود بوده است؛ اما رسیدن به ماده ای مناسب و سازگار با بدن انسان کار آسانی نیست. در طول تاریخ انسان ها از چوب و اندام های طبیعی دیگر جانوران و گیاهان گرفته تا سنگ و فلزات اولیه به عنوان اولین درون کاشت های زیستی ( Bio implants ) استفاده کرده است. بدون شک یکی از مهم ترین دستاوردهای بشر در زمینهٔ پیوند، علم مواد و زیست شناسی شیشه های زیست فعال بوده است که به همت لری هنچ برای اولین بار در سال ۱۹۶۹ میلادی ساخته شد. انگیزهٔ اصلی وی برای رسیدن به چنین ماده ای سؤال چالش برانگیز کلنل ارتش ایالات متحدهٔ آمریکا برگشته از جنگ ویتنام بود که خواهان ساخت ماده ای بود که بتواند در محیط خشن بدن نه تنها دوام بیاورد بلکه توسعه، رشد یابد، زیرا تا آن زمان تمام کاشتنی های بدن زیست خنثی بودند و پس از کاشت در اطراف مرز کاشتنی و استخوان تشکیل کپسولی فیبری می دادند. پروفسور هنچ تصمیم به ساخت مادهٔ زیست تخریب پذیری در سامانهٔ SiO 2 − CaO − Na 2 O − P 2 O 5 گرفت که مقدار کلسیم بالا و نزدیک به یوتکتیک سه تایی در محدودهٔ نمودار Na 2 O − CaO − SiO 2 باشد.
در یک مفهوم کلی، مواد زیست فعال ( انگلیسی: Bioactive material ) موادی هستند که برای القای فعالیت زیستی خاصی طراحی شده اند. [ ۴] به طور اختصاصی تر، مواد زیست فعال موادی هستند که وقتی در بدن جای گذاری می شوند، تحت واکنش های سطحی خاص، منجر به تشکیل لایه ای شبیه به HA ( هیدروکسی آپاتیت ) می شوند که این لایه مسئول اتصال به بافت های نرم و سخت اطراف است. [ ۵] بارزترین ویژگی شیشه های زیست فعال توانایی تشکیل پیوند با بافت استخوانی است به طوری که حتی با ایجاد ضربه و فشار از جای خود حرکت نمی کند مگر با شکستن استخوان. علاوه بر این؛ ویژگی های جانبی از جمله زیست فعالی، زیست سازگاری، زیست تجزیه پذیری، چگالی نزدیک به بافت استخوان، عدم سمیت سلولی، القاکننده و هادی استخوان سازی و… می تواند آن را به یکی از مناسب ترین کاشتنی های زیستی در زمینهٔ استخوانی و حتی دندانی تبدیل کند. اگرچه ضعف هایی مانند شکنندگی و خواص مکانیکی ضعیف نسبت به استخوان طبیعی در شیشه های زیست فعال دیده می شود، اما محققان با اصلاحات مختلف از طریق افزودن ترکیبات گوناگون، اصلاحات ساختاری و سطحی، روش های سنتز، تغییر در نسبت ترکیبات سازنده، افزودنی ها و… سعی در کاهش و حتی از بین بردن ضعف ها و محدودیت ها داشته اند.