نشر فريق بحثي في كلية هندسة المواد بجامعة بابل مؤلف من الاستاذ المساعد الدكتور محمد عاصي احمد والاستاذ المساعد الدكتور شاكر جاهل ادريس وطالب الماجستير حسنين ناظم عباس بحثا متقدما في مجلة الجمعية الاسترالية للسيراميك المصنفة ضمن محرك البحث العالمي Springer المتخصصة بهندسة السيراميك تناول تحضير سقالة HA / ?-TCP والامثلية للمقاومة الميكانيكية باستخدام طريقة الخوارزميات الجينية .

واوضح اعضاء الفريق البحثي ان البحث الموسوم : Preparation of HA/?-TCP Scaffold and Mechanical Strength Optimization Using a Genetic Algorithm Method ان السقالة (scaffold)هي الدعامة التي توفر المساحة السطحية العالية لالتصاق الخلايا من المحيط البيولوجي والخواص الميكانيكية الملائمة ليكون كبديل للعظام المتضررة, ويجب ان تتوافر فيه خواص منها مطابقته البيولوجية وقابلية انحلاله المسيطر عليها ، وفوسفات الكالسيوم من المواد التي تستخدم بشكل كبير في الدعامات العظمية كونها توفر انحلاليه يمكن السيطرة عليها ومطابقتها البيولوجية لما موجود في العظام ،وان هناك العديد من الطرق التقليدية والحديثة لتصنيع الدعامات وهي تعتمد الى حد كبير على الابتكار والتجربة.

وبين اعضاء الفريق انه تم في هذه الدراسة تحضير الهيدروكسي ابتايت من العظام الحيوانية عن طريق الكلسنة بغليها بالماء لمدة 8 ساعة وحرقها ثم تسخينها بدرجات حرارة مختلفة (c°1000,800,700) لمعرفة مدى الزيادة في التبلور والتغير في التركيب الكيميائي المصاحب للتغير في درجات الحرارة ,وقد استخدمت مختلف التقنيات لهذا الغرض والتي اثبتت زيادة التبلور ونقصان في كمية المحتوى الكاربوني للهيدروكسي ابتايت المحضر ،كما تم تحضير البروشايت بطريقة الترسيب الكيميائي.

ووجدت الدراسة ان التفاعل في الحالة الصلبة بين الهيدروكسي ابتايت والبروشايت عند درجة حرارة (°C1000) وبنسب وزنية مختلفة (20,25,30,35,40%) ينتج خليط من(HA/?-TCP) وبنسب مختلفة حيث ان زيادة النسبة الوزنية للبروشايت تؤدي الى زيادة نسبه طور(?-TCP)المتكون على حساب طور(HA) كما تم ايضا تحضير الدعامة بخلط مسحوق بوليمري مع مسحوق فوسفات الكالسيوم بنسب مختلفة ثم كبسها بقالب معدني ثم تجفيفها وحرقها وتلبيدها ليتم الحصول على تركيب مسامي مكون من خليط( HA/?-TCP) تزداد مساميته بزيادة نسبة المسحوق البوليمري الذي يزول اثناء الحرق.

واظهرت نتائج الفحوصات الميكانيكية ان زيادة نسبة طور(TCP-?) تؤدي الى زيادة مقاومة الانضغاط ولكنها تقل عند النسب العالية وهذا يرجع الى التفكك الحاصل في البروشايت بزيادة نسبته الوزنية، كما تم استخدام مفهوم الامثلية باستخدام الخوارزمية الجينية حيث تم اعتبار المسامية ونسبة طور البروشايت هي متغيرات المشكلة بينما كانت مقاومة الانضغاط هي خاصية المشكلة بتعظيم الدالة الوظيفية (objective function), حيث اظهرت الخوارزمية الجينية ان افضل مقاومة انضغاط كانت (54.67Mpa)عند نسبة الوزنية 25% من اضافة البروشايت ونسبة الحجمية 40% من المسامية وهي تقريبا مقاربة للنتيجة العملية (53.3Mpa)وهذا الاختلاف يرجع الى الظروف غير المسيطر عليها في التجربة.

بقلم / عادل محمد