سمیت فلزات در بیومتریال

سمیت فلزات در بیومتریال

اسلاید 1: METAL TOXICITY IN BIOMATERIALمحسن ابراهیمیکارشناسی ارشد بیومتریال دانشگاه صنعتی امیرکبیر- دانشکده مهندسی پزشکیبهار 891

اسلاید 2: 2

اسلاید 3: مقدمه  بدن انسان محيطي با خوردگي متوسط (PH=7/35-7/45) و مقادير نمك (كلريد)، تركيبات آلي (اتانول ، اسيد اسكوربيك و ...) مواد معدني (سرب، مس، سولفاتها، آهن و ...) و اكسيژن درحد اشباع (اكسيژن شرياني 0/96-1/00( فشار 10/0-13/3KPa است. درموضع جراحي بدليل تغييرات ((PH مكانيزم دفاعي در برابر عوامل خارجي و لخته شدن، باعث تشديد خوردگي هنگام ترميم زخمها ميشود و در نتيجه ازكار افتادگي ايمپلنت ها (از قبيل شل شدگي، خم شدگي و شكستگي) ،دیده شده است 3

اسلاید 4: فلزات سنگين سمي و مضر براي انسان برخي فلزات به مقدار ناچيز براي عملكرد طبيعي بدن ضروري ميباشند اما ورود بيش از اندازه آنها به بدن مسموميت ايجاد خواهد كرد. فلزات سنگين كه سرب، آلومينيوم، جيوه، مس، كادميوم، نيكل و آرسنيك را شامل ميگردد از سموم پرخطر پيرامون ما ميباشند. 4

اسلاید 5: ايراد اصلي فلزات سنگين اين مي باشد كه در بدن متابوليزه نميگردند. در واقع فلزات سنگين پس ازورود به بدن ديگرازبدن دفع نشده ودر بافتهاي بدن انباشته ميگردند. همين امر موجب بروز بيماريها و عوارض متعددي در بدن ميشود. 5

اسلاید 6: Symbol:TiAtomic Number:22Atomic weight:47.9uColor:SilverishElectron configuration:[Ar]3d24s2Titanium dental implant تیتانیوم TITANIUM6

اسلاید 7: Application در Medicalتیتانیوم در تعویض Bone plates, pace makers, knee, hip و پیچ وصفحات جمجمه(درموارد شکستگی جمجمه)وهمچنین دردندانپزشکی مصرف دارند. مقدارتیتانیوم دربدن بسیاراندک بوده ولی نقش مهم وخاصی رابرای آن تعریف نکرده اند. 7

اسلاید 8: تیتانیوم کاملا درایمپلنتهای فلزی ارتوپدی ,جراحی دندان،جراحی اعصاب Biocampatible بوده ومورد پذیرش همگان می باشد این فلز مقاومت خوبی نسبت به خوردگی داشته وباعث تحریک بافتی نیز نشده است8

اسلاید 9: مقالات زیادی مبنی بر عوارض تیتانیوم وجود دارد که درصورت خوردگی این فلز ممکن است واکنش های مضری را بعد از اینکه وارد جریان خون یا سیستم لفاتیک شود بوجودآورد . مقدار کمی از این فلز ممکن است متعاقب جایگزین اعضای داخلی در بدن مشاهده گردد که مکانیسم آزاد شدن آن در بدن چندان شناخته شده نمی باشد وبیشتر به نظر میرسد به علت پروسه فرسودگی باشد.9

اسلاید 10: این محصولات خوردگی می توانندواکنشهایی درخون یابافت ایجاد کنند و روی سلولهای استئوژنیک اثر ساپرسیو بگذارند.واکنشهای سلولی به صورت Apoptosis وکاهش ترشح پروتئینهای خاموش کننده تومور(Tumor suppressor proteins) می باشدکه ثابت شده است پارتیکل سایزهای بزرگ میزان سیتوتوکسیتی آنها بیشتر است.خوشبختانه بدن انسان نسبت به افزایش دوز بیشتر از حد طبیعی تیتانیوم تحمل دارد .10

اسلاید 11: درآزمایشگاه حیوانی روی موش (Rats ) پودر تیتانیوم دی اکساید over dose در هوای استنشاقی باعث بوجود آمدن لکه های سیاه درریه حیوان شده استدرانسان هم این موردمشابه می باشددرانسان همراه با سرفه ،درد قفسه سینه وزجر تنفسی ودر روی پوست وچشم باعث تحریک وحساسیت می شود .علی رغم اینها موارد carcinogenicity از آن گزارش نشده است.11

اسلاید 12: درمطالعات حیوانی ترکیبات تیتانیوم مثل نیتراید,هیدرید,کاربیدو بورید اثرات فیبروژنیک ودیستروفی کبد وکلیه را ایجاد می نماید . تیتانیوم کلراید باعث سوختگی پوست و تحریک شدید مخاط موکوسی در چشم می شود حتی ممکن است درحیوانات ایجاد فیبروسارکوما یا لینفوسارکوما کند اما در انسان این موارد مشاهده نشده است12

اسلاید 13: موارد و اثرات مضر حاصل از آزاد شدن ایمپلنتهای تیتانیوم درخون گزارش نشده است حتی گزارشی از واکنشهای ایمنولوژیکی بر علیه آن نیز وجود ندارد.13

اسلاید 14: مس COPPRAtomic Weight 63.546Density 8.92 g/cm3Atomic Number 29 Symbolcu14

اسلاید 15: منابع ورودی مس به بدن عبارتند از:Copper Cookware Dental Material Vitamin Pills I.U.D (copper) Birth Control Pills، رنگ موها ، پسماندهاي صنعتي ، حشره كشها، سيگار ، غذاهاي دريايي موجود ميباشد. 15

اسلاید 16: Copper Toxicity جهت درمان آن می توان از عرق کردن زیاد، نوشیدن مایعات فراوان ، تنظیم تغذیه، استفاده از مکمل های مولیبیدن، گیاهان ملین و ویتامین B6 استفاده نمود.Symptomes علائم متعاقب جذب عنصر مس از هر کدام از منابع اسلاید قبل عبارتند از :خارش پوست ،احساس بوهای عجیب، ناراحتی گوارشی ، تغییرات خلقی که به این علائم wilson syndrom می گویند 16

اسلاید 17: جیوه Mercury17

اسلاید 18: جیوه یکی از سمی ترین فلزات شناخته شده می باشدجيوه: در چسب ها ، لوازم آرايشي ، دماسنجهاي شكسته ، پر كننده هاي دنداني،ادرارآورها ، نرم كننده هاي البسه ، پوليشها ، پسماندهاي صنعتي ، ملينها ، رنگها ، غذاهاي دريايي ، موجود است. یکی از منابع مهم آن ماهی است که سرشار از جیوه می باشد.علی رغم آن مصرف زیادی درایمپلنت های داخل دهانی دارد و نروتوکسیتی آن نیز اثبات شده است .18

اسلاید 19: جیوه حدود 50٪ Dental filling را تشکیل میدهد ودرمخلوطی از فلزاتی چون tin+ mercury + copper +silver وجود دارد.که به این ترکیب فلزی Dental Amalgam می گویند به عبارت دیگر:Mercury Poisoning = Amalgam illnessکه ترکیب بسیار سفت ومحکمی را ایجاد می کند .19

اسلاید 20: دراین ترکیبات فلزی آمالگام، خطرناکترین آن جیوه است که نروتوکسیک می باشد ومتاسفانه جویدن غذاهای سفت ، نوشیدن مایعات داغ، خوردن مشروبات، مسواک زدن دندانها می تواند باعث آزاد شدن بیشتر جیوه به فضای حفره دهان ویا معده شده ومتعاقبا جذب سیستماتیک شوند. در یکی از تحقیقات دیده شده است درصد زیادی از بیمارانی که از موارد فوق برای پر کردن دندان استفاده کرده اند دچار بیماری هایی چون MS, Epilepsy و میگرن شده اند 20

اسلاید 21: Aluminium Symbol:AlAtomic Number:13Atomic weight:16.98154uColor:SilverElectron configuration:[Ne]3s23p1Artificial knee joint21

اسلاید 22: آلومينيوم: در ظروف آلومينيومي - فويل آلومينيومي - قوطيهاي آلومينيومي، برخي داروها (مانند ضد اسيد معده) ،سراميكها ، فيلترسيگار ، مصالح ساختماني ،آمالگام دندان ، دئودرنتها ، آفت كشها ، نمك خوراكي ، دود سيگار ، بيكينگ پودر ، خمير دندان موجود ميباشد. 22

اسلاید 23: تجمع یون آلومینیوم دربدن می تواند یکسری بیماریهایی را بوجود آورد مثل استئوپوز، تحریک عصبی، آنمی ، سردرد ، کاهش عملکرد کلیه ها وکبد ، فراموشی و اختلال در حافظه وتکلم23

اسلاید 24: ثابت شده است رابطه مستقیمی بین ابتلا به آلزایمر و مسمومیت با Al وجود دارد چرا که در بررسی بعد از مرگ افراد مبتلا به آلزایمر حدود 4 برابر بیشتراز متوسط Al موجود در افراد دیگر بوده است وتجمع آن را در سلولهای مغزی مشهود بوده است.24

اسلاید 25: Cadmium Symbol:CdAtomic Number:48Atomic weight:112.41uColor:SilveryElectron configuration:[Kr]4d10s225

اسلاید 26: کادمیوم عموما از 3 روش غذا ، آب و هوا (دود سیگار) وارد بدن میشود ومقدار ورود آن از ترکیبات فلزی بدن مثل ایمپلنت بسیار کم می باشد.کادمیوم به دو روش میتواند کار سینوژن باشد 1- مستقیما با آسیب وتخریب زنجیره DNA2- مختل کردن سیستم باز سازی DNAکه درپیشگیری ازسرطان میتواند مفید باشد26

اسلاید 27: کسانی که درکارخانه های باطری سازی یا محلهایی که ازکک جهت سوخت استفاده میشود یا مواردی که همراه باجوش یا ذوب فلزات می باشدامکان استنشاق گازهای سمی فلزات منجمله کادمیوم وجود دارد درآلياژهاي دنداني، دود سيگار، چاي و قهوه ، لوله هاي گالوانيزه آب لوله كشي وياچاه ، حبوبات و غلات فاقد سبوس سیگاریها 2 برابر افراد عادی این گاز را استنشاق میکنند لذا احتمال کانسر برای آنان 2 برابر دیگران بوده و پوکی استخوان ، تخریب بافتی ریه ، بیماری کبدی وکلیوی وفشار خون آنها را تهدید میکند. 27

اسلاید 28: Chromium Symbol:CrAtomic Number:24Atomic weight:51.996uColor:GrayElectron configuration:[Ar]3d54s128

اسلاید 29: کرومیوم یکی از فلزات سمی سنگین می باشد که درحیوانات وموجودات آبزی به وفور یافت می شود. با کمترین مقدار تجمع آن در بدن باعث زخم وتحریک پوستی می شود ودر طولانی مدت تخریب بافت عصبی وکبد را به همراه دارد . یکی از نقشهای مهم واساسی کرومیوم در محلول انسولین برای گلوکولیز می باشد.ونقش مهم دیگر آن افزایش HDLP می باشد29

اسلاید 30: سربدر باطري خودرو ، سراميكها ، آب ميوه هاي داخل قوطي ، خاكستر سيگار، دوداگزوز خودروها، بنزين سرب دار، رنگ موها، حشره كش ها ، ريمل مژه، آلياژ لحيم كاري ، بتونه ها ، رنگها ، آب شهري و يا چاه ، وجود دارد. 30

اسلاید 31: GENERAL TREATMENT يكي از روشهاي سمزدايي فلزات سنگين از بدن استفاده از رژيم هاي آب ميوه ميباشد . مصرف اين آب ميوه ها و عصاره ها ضمن آنكه بسيار مغذي مي باشند تمام ارگان هاي بدن را شستشو داده و از سموم پاك ميكنند . مصرف افشره و عصاره مركبات ، انگور، گيلاس، سيب، چغندر ، اسفناج ، سير ، هويج ، جعفري و هندوانه براي زدودن فلزات سنگين و پاك سازي بدن از ساير سموم بسيار موثر ميباشد. همچنين مصرف كلسيم و روي نيز با رقابت با فلزات سنگين در جذب شدن و رسوب در بافتهاي بدن موثر ميباشند.31

اسلاید 32: 32

اسلاید 33: 33

اسلاید 34: 34

اسلاید 35: 35