آشنایی با رشته مهندسی پزشکی در گرایش بیو متریال

آشنایی با رشته مهندسی پزشکی در گرایش بیو متریال

رشته*ي بيومتريال كه يكي از گرايش*هاي زير مجموعه*ي مهندسي پزشكي است از حدود ۵۰ سال پيش به عنوان يك زمينه*ي* علمي مطرح شد و همانند ديگر گرايش*هاي مهندسي پزشكي برپايه*ي تركيب چند رشته بنا شد.
در اين رشته* بطور معمول برروي تهيه*ي مواد گوناگون مصنوعي و طبيعي، طراحي روش*هاي ساخت و قالب*گيري نهايي ماده و در نهايت اصلاح مواد براي كاربرد اختصاصي در پزشكي تحقيق صورت مي*گيرد. توسعه*ي انواع مدل*هاي وسايل پزشكي نيازمند انتخاب، ساخت و آزمايش مواد است كه لازمه*ي آن درك و فهم درست از شيمي و فيزيك مواد و شناخت محيط بيولوژيك بدن است. به عبارت ديگر بايد توجه داشت كه آينده*ي علم بيومتريال در گرو توانائي ما در فهم كشفيات جديد در شيمي، فيزيك، بيولوژي و پزشكي است.
بطور كلي موارد استفاده*ي بيومتريال*ها در جايگزيني و تعويض اعضاء و اندام*هايي از بدن است كه بر اثر بيماري يا آسيب، كاربري خود را از دست داده*اند تا از اين طريق جراحت يا بيماري اعضاء مذكور التيام پذيرد، كاربري و عمل آنها اصلاح شود و ناهنجاري يا وضعيت غير طبيعي آنها تصحيح گردد.

همچنانكه اشاره شد نقش رشته*ي بيومتريال به طور قابل توجهي تحت تأثير پيشرفت*هاي بدست آمده در بسياري از زمينه*هاي پزشكي و مهندسي بوده است. در واقع وظيفه*ي اصلي يك مهندس بيومتريال بدست آوردن اطلاعات لازم براي حل مسائل عملي و متداول در زمينه*ي مواد مرتبط با بدن انسان است.

بطور مثال از آنجاكه بسياري از اعضاء و بافت*هاي جايگزين شونده، آسيب ديده و يا بيمار هستند، لذا يك محقق بايد تغييرات سلولي را بشناسد كه منجر به نارسايي عملكرد سلول و رفتار غير معمول آن مي*گردد.

در خيلي از موارد اثر بيومتريال و يا وسيله*ي پزشكي روي بافت، تنها بعد از در تماس قرار دادن ماده و سلول مشخص مي*شود و لذا محققان بيومتريال بايد قادر باشند اثرات بيومتريال را روي سلول، بافت و اعضاء ارزيابي كنند. انجام بررسي*هاي ايمني، نيازمند درك چگونگي واكنش سلول و بافت با ماده كاشتني است.

رشته*ي بيومتريال با توجه به سابقه*ي طولاني مدت در جايگزيني بافت*ها توسط مواد طبيعي و يا مواد ساخته*ي دست بشر بطور چشمگيري در قرن بيستم پيشرفت كرده است. بطوركلي مواد مورد استفاده در بدن را به چهار گروه عمده دسته*بندي مي*كنند كه عبارتند از فلزات، سراميك*ها، پليمرها و كامپوزيت*ها.

در بيومتريال زمينه*هاي مختلف و رو به رشدي وجود دارد كه از آن جمله مي*توان به مهندسي بافت، سيستم*هاي رهايش كنترل شده دارو، اصلاح سطوح مواد، نانوتكنولوژي، بيوسنسورها و . . . اشاره كرد كه هر يك در جايگاه خود خدمات منحصر بفردي در جهت بهبود زندگي انسان ارائه مي*دهند. لازم به ذكر است كه مهندسي بافت، سيستم*هاي انتقال دارو و بيوسنسورها از جمله مواردي هستند كه منحصر به رشته*ي بيومتريال هستند. به عنوان مثال در زمينه*ي رهايش كنترل شده*ي دارو اميدهاي زيادي براي درمان يا تسكين بيماري*هاي خطرناك و صعب العلاجي مانند سرطان، فشار خون و ديابت فراهم گرديده است، يا در زمينه مهندسي بافت ترميم اعصاب قطع شده و جايگزيني غضروف از جمله موارد مورد تحقيق است.

با توجه به مطالب آموزش داده شده در طول دوران تحصيل دانشگاهي، بطور خلاصه توانايي*هاي يك مهندس بيومتريال را مي*توان بدين صورت برشمرد:

۱. آشنايي كامل با علم توليد و كاربرد مواد شامل پليمرها، فلزات، سراميك*ها و كامپوزيت*ها
۲. شناخت كافي در زمينه*ي برقراري ارتباط مواد با محيط بيولوژيك بدن نظير آناتومي و فيزيولوژي بافت*هاي مختلف بدن
۳. روش*هاي اصلاح سطح، پوشش*دهي مواد و بهينه نمودن خصوصيات سطحي
۴. آشنايي كامل با مبحث مهندسي بافت كه يكي از جديدترين دستاوردهاي بشر براي دستيابي به جايگزين*هاي مصنوعي است. عمر اين رشته*ي مهندسي در دنيا كمتر از ۲۰ سال است كه خوشبختانه در ايران نيز تحقيقات گسترده و دامنه*داري در مورد آن انجام شده است. از آن*جمله مي*توان به ساخت داربست*هاي مهندسي بافت استخوان، غضروف، پوست و . . . توسط دانشجويان دانشگاه صنعتي اميركبير اشاره نمود.
۵. آشنايي با روش*هاي نوين دارو رساني و انتقال كنترل شده داروها به بدن. به عنوان مثال نحوه*ي انتقال طولاني مدت داروهاي ضد بارداري (نورپلنت)
۶. شناخت روش*هاي تخريب پليمرها، خوردگي فلزات و اضمحلال سراميك*ها
۷. آشنايي با مبحث بيوسنسورها
۸. آشنايي مقدماتي با اصول و عملكرد تجهيزات پزشكي و سيستم*هاي آن

بدين ترتيب، با توجه به منابع بسيار فراوان مواد اوليه فلزي، سراميكي و پليمري در كشور و توانمندي مهندسان ايراني، شرايط مناسبي براي رسيدن به خودكفايي و يا محدود كردن واردات بسياري از تجهيزات پزشكي مورد نياز كشور فراهم شده* است. لذا بايد گفت كه توجه بيشتر به اين رشته مي*تواند سبب تقويت زمينه*هاي ارتباطي پزشكان و مهندسان در جهت رفع مشكلات پزشكي در قالب همكاريهاي مشترك گردد.
از آنجاكه رشته*ي بيومتريال يك رشته*ي تازه تأسيس در بسياري از دانشگاه*هاي جهان است، بنابراين با توجه ويژه به آن مي*توان حداقل در اين رشته فاصله علمي كشور را با ديگر كشورهاي پيشرو تا حدود زيادي كاهش داد، بويژه در زمينه*ي نانوتكنولوژي كه از الويت*هاي مهم بسياري از كشورها و از جمله كشور عزيزمان است. تربيت نيروهاي متخصص متناسب با نياز كشور و طبيعت چند جانبه*ي اين علم باعث مي*شود تا متخصصان بيومتريال با جمع كردن جنبه*هاي مختلف علوم، بهترين راه حل*هاي عملي را براي مشكلات پزشكي پيدا كنند.