تحقیقات بررسی بازار مهندسی بافت نشان میدهد که بازار مواد وابسته به این صنعت از سال 2015 تا 2019 با رشد حدود 18 درصدی در سال مواجه خواهد شد و رقم بازار این مواد تا سال 2019 به مقدار یک میلیارد دلار خواهد رسید. درک و کشف چگونگی فرآیندهای بازسازی بافت یکی از عواملی است که باعث تولید کارآمدتر مواد در این حوزه میگردد.
محققان انستیتو علم و تکنولوژی بارسلونا دریافتند که استخوان بسیار فلکسوالکتریک است. آنها نقش احتمالی فلکسو الکتریکی را در بازسازی بافت استخوانی در اطراف میکروارگانیسمهایی که در استخوان به صورت روزانه رخ میدهند کشف کردند. پیش از این دانشمندان متوجه شدند که با ایجاد فشار استخوان انرژی الکتریکی تولید می‌کند و با تحریک باعث ترمیم و بازسازی آن صورت میگیرد. در اواخر دهه 50 این عامل به پدیده پیزوالکتریک جزء آلی استخوان که همان کلاژن است نسبت داده میشد. پژوهشهای صورت گرفته بعد از آن زمان بر روی نمونههای بدون کلاژن نشان میداد که عوامل دیگری در این ترمیم نقش دارند. در پژوهش جدید نشان داده شده است که خاصیت فلکسوالکتریکی ترکیبات معدنی استخوان باعث این بازسازی میشود.
فلکسوالکتریکی ویژگی برخی از مواد است که باعث ایجاد یک ولتاژ کوچک با اعمال یک فشار غیریکنواخت میشود. این پاسخ بسیار موضعی است و با دور شدن از نقطه حداکثر استرس به سرعت کاهش مییابد. در ترکهای ریز این عامل در لبههای نوک تیز و نوک ترکها که یک مرکز اتمی کوچک است که میتواند حداکثر فشار را قبل از پارگی تحمل کند بوجود آید. نتیجه یک میدان فلکسوالکتریک با این بزرگی این است که بلافاصله در مجاورت ترک هر گونه اثر پیزوالکتریک کلاژن زمینه را خفه می‌کند.
با مطالعه شیوههای فشار در استخوانها و مواد معدنی خالص استخوان (هیدروکسی آپاتیت) محققان توانستهاند مقدار دقیق این میدان الکتریکی را محاسبه کنند. این یافتهها نشان میدهد که این جریان فلکسوالکتریکی برای تاثیر در 50 میکرون نوک ترک به اندازه کافی برای حس آن جهت پاسخ سلولهای استخوان برای بازسازی کافی میباشد.
علاوه بر این از آنجایی که سلولهای تولید و سنتز بافت استخوانی جدید تقریبا در انتهای نقاط نوک تیز متصل میباشند روشن است که توزیع سیگنالهای جریان الکتریکی در نقطه مرکز آسیب مانند یک چراغ راهنما برای تلاش جهت بازسازی کامل استخوان میباشد.
این یافتهها نوید خوبی برای صنعت پروتز میباشد که میتوان مواد جدیدی را تولید نمود که با تولید و تقویت اثر فلسوالکتریک میتوان بازسازی بافت را کنترل و هدایت نمود و منجر به عملکرد و جذب بهتر پروتزها شود. با کشف این پدیده میتوان شاهد رشد مواد بر پایه فناوری نانو در این حوزه بود.
