مقدمه
از آﻧﺠﺎ ﻛﻪ ﻓﻨﺎورى ﻧﺎﻧﻮ، ﻳﻚ روﻳﻜﺮد ﺟﺪﻳﺪ ﺑﻪ ﻫﻤﻪ ﻋﻠﻮم و ﻓﻨﻮن ﻣﻰﺑﺎﺷﺪ، اﻳﻦ ﻓﻨﺎورى ﻛﺎرﺑﺮدﻫﺎى زﻳﺎدى در ﺣﻮزه ﭘﺰﺷﻜﻰ ﻳﺎﻓﺘﻪ اﺳﺖ. اﻣﺮوزه ﺣﻮزه ﭘﺰﺷﻜﻰ ﺑﻪ دﻟﻴﻞ اراﺋﻪ راهﺣﻞﻫﺎى ﺟﺪﻳﺪ و ﭘﻴﺸﺮﻓﺘﻪ ﺟﻬﺖ درﻣﺎن و ﻳﺎ ارﺗﻘﺎء روشﻫﺎى ﻣﻮﺟﻮد درﻣﺎﻧﻰ ﺑﺴﻴﺎر ﻣﻮرد ﺗﻮﺟﻪ ﻣﻰﺑﺎﺷﺪ. ﺑﻪﻋﻨﻮان ﻣﺜﺎل اﺑﺰارآﻻت ﻣﻮرد اﺳﺘﻔﺎده در ﺟﺮاﺣﻰ ﻳﺎ اﻳﻤﭙﻠﻨﺖﻫﺎ ﻣﻰﺑﺎﻳﺴﺖ وﻳﮋﮔﻰﻫﺎﻳﻰ از ﻗﺒﻴﻞ ﻣﻘﺎوﻣﺖ ﺑﻪ ﺳﺎﻳﺶ ﻣﻨﺎﺳﺐ، ﺿﺪ ﺳﻤﻴﺖ و ﺧﻨﺜﻰ ﺑﻮدن از ﻟﺤﺎظ ﺷﻴﻤﻴﺎﻳﻰ داﺷﺘﻪ ﺑﺎﺷﻨﺪ، از اﻳﻦرو اﻳﻦ اﺑﺰارآﻻت ﻧﻴﺎزﻣﻨﺪ ﻧﺎﻧﻮﭘﻮﺷﺶﻫﺎ ﻫﺴﺘﻨﺪ.
ﻋﻮاﻣﻠﻰ ﻣﺎﻧﻨﺪ اﺻﻄﻜﺎک، ﺳﺎﻳﺶ و ﺷﺮاﻳﻂ ﻣﺤﻴﻄﻰ در اﺑﺰارآﻻت و ﻗﻄﻌﺎت ﺻﻨﺎﻳﻊ ﭘﺰﺷﻜﻰ ﻣﻮﺟﺐ ﺗﺨﺮﻳﺐ ﺳﻄﻮح ﻗﻄﻌﺎت ﻣﻰﺷﻮﻧﺪ. به همین دلیل ﺑﺮاى ﺣﻞ اﻳﻦ ﭼﺎﻟﺶ، ﻃﺮاﺣﺎن ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از ﻣﻬﻨﺪﺳﻰ ﺳﻄﺢ و اﻋﻤﺎل ﻧﺎﻧﻮﭘﻮﺷﺶﻫﺎ ﺗﻮاﻧﺴﺘﻪاﻧﺪ درﺻﺪ ﺗﺨﺮﻳﺐ ﻗﻄﻌﺎت را ﻛﺎﻫﺶ دﻫﻨﺪ. ﻫﻤﭽﻨﻴﻦ ﺑﻪدﻟﻴﻞ ﺣﺴﺎﺳﻴﺖﻫﺎى ﺑﺎﻻى ﺑﻬﺪاﺷﺘﻰ و ﺑﺤﺚ زﻳﺴﺖﺳﺎزﮔﺎرى، در ﺳﺎلﻫﺎى اﺧﻴﺮ ﻓﻨﺎورى ﻧﺎﻧﻮﭘﻮﺷﺶ ﺑﻪ ﻛﻤﻚ ﺣﻞ اﻳﻦ ﻣﻮﺿﻮع آﻣﺪه اﺳﺖ. ﻓﻨﺎورى ﻧﺎﻧﻮﭘﻮﺷﺶ ﺑﻪدﻟﻴﻞ ﻣﺎﻫﻴﺖ ﻧﺎﻧﻮﻳﻰ ﭘﻮﺷﺶﻫﺎ، ﺧﻮاص ﻣﺘﻔﺎوت و ﻣﻨﺤﺼﺮ ﺑﻪﻓﺮدى ﺑﻪ اﺑﺰارآﻻت ﺧﻮاﻫﺪ ﺑﺨﺸﻴﺪ. اﻓﺰاﻳﺶ ﻓﻮق‌اﻟﻌﺎده ﺳﺨﺘﻰ ﺗﺎ ﻣﺤﺪوده ۵٠ ﮔﻴﮕﺎﭘﺎﺳﻜﺎل، ﺿﺮﻳﺐ اﺻﻄﻜﺎک 1٠/٠، ﺧﻨﺜﻰ ﺑﻮدن ﺷﻴﻤﻴﺎﻳﻰ و ﻇﺎﻫﺮ زﻳﺒﺎ از ﺟﻤﻠﻪى اﻳﻦ ﺧﻮاص ﻣﻰﺑﺎﺷﺪ. ﺑﺮاى آﺷﻨﺎﻳﻰ ﺑﻴﺸﺘﺮ ﺑﺎ ﻧﺎﻧﻮﭘﻮﺷﺶﻫﺎ، در اداﻣﻪ ﺗﻌﺮﻳﻒ و ﺳﭙﺲ اﻧﻮاع آﻧﻬﺎ از ﻟﺤﺎظ ﺳﺎﺧﺘﺎرى آورده ﺷﺪه اﺳﺖ.
انواع نانو پوشش های سخت و مقاوم:
نانو پوشش به دسته ای از روکش ها اطلاق می شود که دارای دو خصوصیت زیر باشند:
- ابعاد ضخامتی اجزای آن (شامل ساختار زمینه یا اجزای سازنده ) دارای ابعادی بین 1 تا 100 نانومتر باشد
- نسبت به پوشش های دیگر، خواص ویژه و منحصر به فرد مطلوبی داشته باشد. مانند مقاومت بالا به سایش، مقاومت به تخریب و خوردگی.
انواع پوشش های مرسوم نانو به صورت طبقه بندی شده گردآوری شده است
ﺑﺮﺧﻰ ﻛﺎرﺑﺮدﻫﺎی ﻣﻬﻢ ﺗﺠﺎریﺷﺪه ﻧﺎﻧﻮﭘﻮﺷﺶﻫﺎی PVD در ﺻﻨﻌﺖ ﭘﺰﺷﻜﻰ
ﻛﺎرﺑﺮدﻫﺎى ﻧﺎﻧﻮﭘﻮﺷﺶﻫﺎی PVD در ﺻﻨﺎﻳﻊ ﭘﺰﺷﻜﻰ بازه وﺳﻴﻌﻰ از ﺟﻤﻠﻪ اﺑﺰارﻫﺎى ﭘﺰﺷﻜﻰ (ﺟﺮاﺣﻰ و دﻧﺪاﻧﭙﺰﺷﻜﻰ)، اﻳﻤﭙﻠﻨﺖﻫﺎى ﺛﺎﺑﺖ و ﻣﻮﻗﺖ، ﻗﻄﻌﺎت و ﺗﺠﻬﻴﺰات ﻣﻮرد اﺳﺘﻔﺎده در ﺻﻨﺎﻳﻊ داروﺳﺎزى و ﺳﺮمﺳﺎزى و ﺑﺴﻴﺎرى از ﺗﺠﻬﻴﺰات و ﻗﻄﻌﺎت اﻟﻜﺘﺮوﻧﻴﻜﻰ و ﻣﻜﺎﻧﻴﻜﻰ دﻗﻴﻖ را ﺷﺎﻣﻞ ﻣﻰﺷﻮد.
ﺣﻀﻮر ﻣﺎﻳﻌﺎت اﻟﻜﺘﺮوﻟﻴﺘﻰ در ﺑﺪن اﻧﺴﺎن ﺳﺒﺐ ﺷﺪه اﺳﺖ ﻛﻪ ﻣﺤﻴﻂ دروﻧﻰ ﺑﺪن ﺣﺘﻰ ﺑﺮاى آﻟﻴﺎژﻫﺎى ﺗﻴﺘﺎﻧﻴﻮم و ﻓﻮﻻد ﺿﺪزﻧﮓ ﺑﺴﻴﺎر ﺧﻮرﻧﺪه و ﻓﻌﺎل ﺑﺎﺷﺪ. ﻫﻤﻴﻦ ﻣﻮﺿﻮع وﺟﻮد ﭘﻮﺷﺶﻫﺎﻳﻰ را ﻛﻪ داراى ﺧﻮاص ﻣﻜﺎﻧﻴﻜﻰ ﻣﻨﺎﺳﺐ ﺑﻮده و از ﻟﺤﺎظ ﺷﻴﻤﻴﺎﻳﻰ ﺑﻪ ﺷﺪت ﺧﻨﺜﻰ ﺑﺎﺷﻨﺪ را ﺿﺮورى ﻣﻰﻛﻨﺪ. ﻣﺜﺎلﻫﺎى ﻣﻌﻤﻮل ﺑﺮاى اﻳﻦ ﻣﻮارد اﻳﻤﭙﻠﻨﺖﻫﺎى دﻧﺪاﻧﻰ ﻳﺎ ارﺗﻮﭘﺪى ﻧﻈﻴﺮ ﻣﻔﺎﺻﻞ ﭘﻮﺷﺶ داده ﺷﺪه ﺑﺎ ﻛﺮﺑﻦ ﺷﺒﻪاﻟﻤﺎس (DLC) ﻳﺎ درﻳﭽﻪﻫﺎى ﻣﺼﻨﻮﻋﻰ ﻗﻠﺐ ﻣﻰﺑﺎﺷﺪ.
ﻧﺎﻧﻮﭘﻮﺷﺶ TiN اعمالی به روش PVD، ﺑﻪ ﻋﻠﺖ دارا ﺑﻮدن ﺧﻮاص ﻣﻨﺤﺼﺮ ﺑﻪ ﻓﺮدى ﻛﻪ دارد، ﺟﺎى ﺧﻮد را ﺑﻴﺶ از ﭘﻴﺶ در ﺻﻨﻌﺖ ﻣﻬﻨﺪﺳﻰ ﺳﻄﺢ ﭘیﺪا ﻛﺮده اﺳﺖ. از ایﻦ ﻧﺎﻧﻮﭘﻮﺷﺶ در ﺑﺴﻴﺎرى از ﺗﺠﻬیزات و اﺑﺰارآﻻت ﭘﺰﺷﻜﻰ و دﻧﺪانﭘﺰﺷﻜﻰ، ﺟﺮاﺣﻰ، ﺗﺠﻬیﺰات و ﻗﻄﻌﺎت ﺻﻨﺎﻳﻊ داروﺳﺎزى، ﺗیغﻫﺎ و ﭼﺎﻗﻮﻫﺎ، اﺑﺰارﻫﺎى ﺑﺮﺷﻰ و ﺻﻨﺎیع ﺗﺰیینی اﺳﺘﻔﺎده ﻣﻰﺷﻮد.
شکل ۱: نمونه تجهیزات پزشکی پوشش دهی شده به روش pvd
ﻋﻤﺎل ﻧﺎﻧﻮﭘﻮﺷﺶﻫﺎی ﺳﺨﺖ و ﻣﻘﺎوم ﺑﺮ روی اﺑﺰارآﻻت ﺟﺮاﺣﻰ
در ﻋﻤﻞﻫﺎى ﺟﺮاﺣﻰ، ﭘﺰﺷﻜﺎن ﺟﺮاح ﺑﻪ اﺑﺰارآﻻﺗﻰ دﻗﻴﻖ و ﺑﺎ ﻛﺎراﻳﻰ ﺑﺎﻻ ﻧﻴﺎز دارﻧﺪ. ﺟﻨﺲ ﻧﺎﻧﻮﭘﻮﺷﺶ ﻣﻮرد اﺳﺘﻔﺎده ﺑﺮ روى اﺑﺰارﻫﺎى ﺟﺮاﺣﻰ ﻳﻚ ﺟﺰء ﻣﻬﻢ و ﻛﻠﻴﺪى در ﻋﻤﻠﻜﺮدﺷﺎن ﻣﻰﺑﺎﺷﺪ. اﺑﺰارﻫﺎى ﭘﻮﺷﺶداده ﺷﺪه ﺑﻪ روش PVD ﻋﻤﻠﻜﺮد ﺑﺴﻴﺎر ﺧﻮﺑﻰ را از ﺧﻮد ﻧﺸﺎن ﻣﻰدﻫﻨﺪ، زﻳﺮا ﻧﺎﻧﻮﭘﻮﺷﺶﻫﺎى ﺗﻮﻟﻴﺪ ﺷﺪه ﺑﻪ اﻳﻦ روش ﺧﻮاص ﺳﻄﺤﻰ اﺑﺰارﻫﺎ را ﺑﺪون ﺗﻐﻴﻴﺮ ﺧﻮاص ﺗﻮده ﻣﻮادﺷﺎن ﺗﻐﻴﻴﺮ ﻣﻰدﻫﻨﺪ. اﺑﺰارﻫﺎى ﺟﺮاﺣﻰ ﻧﺎﻧﻮﭘﻮﺷﺶدار ﺑﺮاﺳﺎس ﻛﺎرﺑﺮدﺷﺎن، ﺧﻮاص ﻣﻬﻤﻰ از ﺟﻤﻠﻪ زﻳﺴﺖﺳﺎزﮔﺎرى، ﻏﻴﺮﺟﻬﺶزا ﺑﻮدن، ﻏﻴﺮﻫﻤﻮﻟﻴﺘﻴﻚ ﺑﻮدن، ﻋﺪم ﮔﺮﻣﺎزاﻳﻰ، ﻣﺎﻧﻊ ﺷﻴﻤﻴﺎﻳﻰ و ﻋﺪم ﺳﻤﻴﺖ را از ﺧﻮد ﻧﺸﺎن ﻣﻰ دﻫﻨﺪ. اﺑﺰارﻫﺎى ﭘﻮﺷﺶدﻫﻰ ﺷﺪه ﺗﻴﺰى ﻟﺒﻪﻫﺎى اﺑﺰارﻫﺎى ﺟﺮاﺣﻰ را ﺑﺮاى ﻣﺪت ﻃﻮﻻﻧﻰ ﺣﻔﻆ ﻣﻰﻛﻨﺪ. اﺑﺰارﻫﺎى ﭘﻮﺷﺶدﻫﻰ ﺷﺪه از ﻟﺤﺎظ ﻇﺎﻫﺮى و زﻳﺒﺎﻳﻰ ﺳﻄﺢ ﭘﻮﺷﺶ راﺣﺖﺗﺮ ﻗﺎﺑﻞ ﺗﺸﺨﻴﺺ ﻫﺴﺘﻨﺪ. ﻧﺎﻧﻮﭘﻮﺷﺶﻫﺎ ﻣﺰاﻳﺎى زﻳﺎدى ﺑﺮاى اﺑﺰارﻫﺎ و ﻗﻄﻌﺎت ﭘﺰﺷﻜﻰ اﻳﺠﺎد ﻣﻰﻧﻤﺎﻳﻨﺪ ﻛﻪ ﻋﺒﺎرﺗﻨﺪ از:
- ﺳﺨﺘﻰ و ﭼﺴﺒﻨﺪﮔﻰ ﻣﻨﺎﺳﺐ
- ﻣﻘﺎوﻣﺖ ﺑﻪ ﺳﺎﻳﺶ ﺑﺎﻻ
- ﺿﺮﻳﺐ اﺻﻄﻜﺎک ﭘﺎﻳﻴﻦ
- زﻳﺴﺖﺳﺎزﮔﺎرى ﺑﺎﻻ
- ﻣﺎﻧﻊ ﺷﻴﻤﻴﺎﻳﻰ
- ﻇﺎﻫﺮ زﻳﺒﺎ
شکل ۲: کاربرد پوشش های PVD در ابزارآلات جراحی