مواد پیزوالکتریک و کاربرد آن در مهندسی بافت استخوان

بافت‌هایی مانند استخوان به طور دینامیکی برای نیازهای عملگرشان، توسط مسیرهای سیگنال‌دهی تغییر شکل و ساختار می‌دهند. این سیگنال‌ها به وسیله شبکه خارج سلولی و سلول‌ها کنترل شده و از طریق یک سیناپس شیمیایی و الکتریکی منتقل می‌شود. علی رغم مزایای درمانی که داربست‌های مهندسی شده دارند، این داربست‌ها مسیرهای طبیعی سیگنال‌دهی را در نتیجه عدم انعطاف پذیری آن‌ها در هدایت سیگنال، مختل می‌کنند. بنابراین نیاز به زیست مواد هوشمند که بتوانند به راحتی تولید و انتقال سیگنال‌های بیوالکتریکی را مشابه بافت طبیعی برای عملگرهای فیزیولوژیکی مناسب انجام دهند، ضروری است. داربست‌های پیزوالکتریک می‌توانند به عنوان سیستم‌های هدایت مکانیکی-الکتریکی حساس عمل کنند. خود استخوان مانند مواد پیزوالکتریک است و بارها و پتانسیل تولید شده در پاسخ به فعالیت مکانیکی، قادر است رشد استخوان را تقویت کند. مواد پیزوالکتریک قادرند ریزمحیط فیزیولوژیکی را تقلید نموده و نقش ضروری را در تحریک بازسازی و ترمیم استخوان بازی کنند. این مقاله مروری اثر خاصیت پیزوالکتریکی و مشارکت آن در ترمیم استخوان را بررسی کرده و تمرکز آن بر روی مواد پیزوالکتریک پلیمری، سرامیکی و کامپوزیت‌های آن و روش‌های تولید این داربست‌ها خواهد بود. مشخصات مهم این مواد از دید مهندسی بافت استخوان در ادامه ارائه شده و همچنین مواد پیزوالکتریک جدید برای کاربردهای مهندسی بافت استخوان در این مطالعه معرفی خواهد شد.