کاربردهای زیستی پوشش های نانوساختار بر پایه کربن

تعمیر و جایگزینی بافت ها و اندام های بیمار و آسیب دیده انسانی با استفاده از قطعات روز به روز در حال افزایش است. طول عمر و زیست سازگاری بالا، دو عامل اصلی در فرآیند طراحی و ساخت قطعات مورد استفاده در پزشکی (نظیر ایمپلنت های زیستی)، محسوب می شوند. یکی از بزرگ ترین مشکلات قطعات مورد استفاده در پزشکی سایش می باشد. به منظور بهبود مقاومت سایشی، می توان از پوشش های محافظتی استفاده نمود. از سوی دیگر، بیشتر قطعات زیستی فلزی بوده و احتمال آزاد شدن یون های فلزی خطرناک از سطح آن ها و ورود آن ها به بدن وجود دارد که این پوشش محافظ می تواند به عنوان سدی در برابر آزاد شدن و نفوذ یون ها به بافت بدن عمل نمایند. نتایج تحقیقات متعدد نشان داده است که پوشش های نانوساختار پوشش های الماس گون کربنی (Diamond-Like Carbon (DLC)) توانایی ایجاد این خواص را بر سطح قطعات زیستی دارند. پوشش های الماس گون کربنی به دلیل وجود نواحی گرافیتی بر سطح خود، ضریب اصطکاک بسیار پایینی داشته و مقاومت سایشی پوشش ها را بهبود می بخشند. از طرفی با کنترل شرایط اعمال آن ها، می توان پوشش هایی با خواص مکانیکی خوب و سختی بالا (حدود الماس) را به دست آورد که خواص تریبولوژی سطح را به میزان قابل ملاحظه ای بهبود خواهند بخشید. این پوشش ها به روش های متعددی نظیر لایه نشانی فیزیکی از فاز بخار (PVD) و لایه نشانی شیمیایی از فاز بخار (CVD) تهیه می شوند و با اضافه کردن عناصری نظیر نیتروژن، مس و نقره می توان خواص ویژه ای را بر سطح آن ها بوجود آورد. مقاله حاضر در برگیرنده مطالعات انجام شده در حوزه استفاده از پوشش های نانوساختار الماس گون کربنی (DLC) در کاربردهای پزشکی نظیر ارتوپدی، سامانه قلبی عروقی، چشم پزشکی (لنزهای تماسی) و دندانپزشکی می باشد.