طرح تولید سیمان استخوان (متاکریلات)

سیمان استخوانی (bone cement) ترکیبی شیمیایی است که در بدن انسان به منظور اتصال استخوان ها یا مفصل های مصنوعی به یک دیگر استفاده می شود. این ترکیبات که عموما از جنس سرامیک ها و پلیمر ها می باشند به صورت فراوان در عمل های ارتوپدی و استئوتومی(Osteotomy) کاربرد دارند.
در این گونه عمل ها مفصل یا استخوان معیوب را برداشته و با اندام جدید جایگزین می کنند، حین جایگزین کردن استخوان یا مفصل در آن حفره هایی ایجاد می کنند که سیمان را درون آن می ریزند و این سیمان بعد از مدتی به مانند چسب سفت شده و باعث جوش خوردن کامل استخوان ها به هم می شود.

انواع سیمان استخوانی

به طور کلی چهار نوع سیمان استخوان برای کاربرد های ارتوپدی و دندان پزشکی موجود است که دوتای اولی پایه پلیمری و دو تای بعدی پایه سرامیکی دارند.
– سیمان‌های اکریلیکی یا سیمان‌های با پایه پلی متیل متاکریلات (PMMA)
معروف ترین گروه سیمان استخوان و البته قدیمی ترین نوع آن‌ها سیمان استخوان بر پایه پلیمر PMMA است. این سیمان‌ها اساسا از پودر جامد پلیمر PMMA (پلی متیل متاکریلات) و مونومر مایع MMA (متیل متاکریلات) به همراه چند افزودنی دیگر تشکیل می‌ شود. این نوع سیمان استخوان تجاری دارای دو جزء پودر و مایع است که همزمان استفاده می‌شوند. به این صورت که مونومر MMA به صورت مایع و پلیمر PMMA به صورت پودر جامد بوده و هنگام استفاده مونومر روی پلیمر ریخته می‌شود و درمدت کوتاهی واکنش پلیمریزاسیون انجام می‌شود و باعث سفت شدن سیمان می‌شود.
– سیمان های با پایه پلی پروپیلفومریت (PPF)
– سیمان های فسفات کلسیم (CPBCS)
کلسیم فسفاتها ترکیباتی هستند که توسط بدن در فرآیند استخوان سازی مورد استفاده قرار می گیرند. این مواد در شکلهای مختلفی نظیر بلوکهای متخلخل یا متراکم، ذرات یا گرانول و سیمان به عنوان جایگزین بافت استخوانی مورد استفاده قرار می گیرند. سیمان های کلسیم فسفاتی از دو قسمت پودری و مایع تشکیل شده اند و پس از اختلاط با یکدیگر به صورت خمیر هموژنی در می آیند که در دمای اتاق و بدن سفت می شوند.
– سیمان های گلاس ینومر (Glass Ionomer)

مزایا و معایب سیمان استخوان (متاکریلات)

مزایا:
ایمپلنت های سیمانی، فضاهای خالی را پر می کنند و بنابراین با استفاده از آن ها، انحراف اندکی که ممکن است در هنگام عمل ایجاد شود قابل اغماض هستند.
مفصل سیمانی استحکام بیشتری دارد و بیمار زودتر می تواند وزن خود را روی مفصل تازه جراحی شده بیندازد و راه برود.
سیمان استخوانی مانند لایه ای محافظ و ضربه گیر بین بخش محکم فلزی ایمنپلنت و استخوان سست بیمار قرار می گیرد.

معایب:
واکنش پیلمریزاسیون در فصل مشترک استخوان های بدن انجام می شود و حرارت زیادی تولید می کند که دمای آن ناحیه را تقریبا به ۸۰ الی۱۲۰ درجه سلسیوس می رساند. این دما موجب تخریب بافت نرم اطراف استخوان ها و همچنین نابودی قسمتی از مغز استخوان می شود. این تخریب بافت ها به مرور زمان در عملکرد مکانیک بدن تاثیر گذاشته و باعث می شود فرد حین حرکت اندام های خود احساس درد کند.
قرار دادن سیمان استخوانی خمیری داخل حفره مغز استخوان در هنگام جراحی ممکن است باعث اختلال در گردش خون شود.
سیمان استخوانی به مرور فرسوده می شود، ترک می خورد و بعد از مدتی ممکن است لایه موجود بین ایمپلنت و استخوان به کلی از بین برود.ترکیب مونومر MMA سمی است و متاسفانه درجه سمیت بالایی نیز دارد. از طرفی در واکنش پلیمریزاسیون تمام مونومر مصرف نمی‌شود و بسته به شرایط مختلف و استوکیومتری واکنش مقداری از واکنش دهنده‌ها باقی می‌مانند. به طور متوسط ۲ تا ۶ درصد از مونومر MMA بعد از کامل شدن فرایند تشکیل سیمان، داخل سیمان باقی می‌ماند و این مقدار به مرور زمان نشت می‌کند و وارد بافت اطراف می‌شود. این انتشار مونومر سمی باعث مرگ( نکروز) سلول‌ها می‌شود.

مراحل آماده سازی سیمان استخوان (متاکریلات)

فاز اختلاط

این مرحله از زمان ریختن پلیمر در حلال آن اغاز می شود و در نهایت با هم زدن و ترکیب آن ها به پایان می رسد. در این مرحله ویسکوزیته سیمان در حال افزایش است و دانه های پلیمر در حلال شروع به حل شدن می کنند و توده های آن متورم می شوند.

فاز انتظار

در این مرحله باید منتظر ماند که سیمان از حالت چسبندگی خارج شود، باید به سیمان زمان داد تا توده های آن کاملا متورم شود. تست چسبندگی آن نیز با دستکش صورت میگیرد. خروج از حالت چسبندگی نشانه اتمام این مرحله است.

فاز کاری

در این مرحله سیمان شروع به سفت شدن می کند و ویسکوزیته آن به سرعت افزایش می یابد. طی این مرحله که به پلیمریزاسیون شدن معروف است دمای مجموعه به شدت زیاد می شود. باید دقت کرد که سیمان را در موقع مناسب در بدن کار گذاشت. اگر سیمان هنوز ویسکوزیته کمی داشته باشد و رقیق باشد و در بدن قرار گیرد خون در آن نفوذ کرده و بافت آن را از نابود می کند. لذا سیمان باید قبل از سفت شدن کامل و درست موقعی که به یک حد مطلوبی از ویسکوزیته رسید در بدن کار گذاشته شود.

فاز سخت شدن

در این مرحله پروتز قرار داده شده است و سیمان هم به آن اضافه شده است. در طی این مرحله سیمان به ارامی شروع به سرد شدن تا دمای بدن می کند و سفت تر می شود تا کاملا به استحکام لازم برسد. لازم به ذکر است که به علات طولانی بودن زمان سرد شدن احتمال اسیب دیدگی بافت های زنده اطراف سیمان وجود دارد.

خواص مکانیکی سیمان استخوان (متاکریلات)

در مورد سیمان استخوان استحکام خمشی، برشی، کششی و خستگی و تست‌های فشاری محاسبه می شود. فاکتورهای زیادی در خواص مکانیکی استخوان اثر می‌گذارند. ساختار شیمیایی متفاوت، وجود افزودنی‌های مختلف، مواد رادیوگرافی ، شروع کننده‌ها و متوقف کننده‌های مختلف ،میزان تخلخل، روش استریلیزاسیون و روش‌های مخلوط کردن مونومر و پلیمر در خواص مکانیکی تاثیر فراوان دارند.مهم‌ترین مواردی که باعث تغییرات عمده در خواص سیمان و کاربرد آن‌ها می شود:

ویسکوزیته

سیمان استخوان خواص ویسکوالاستیک پیچیده‌ای دارد. سیمان‌های استخوان تجاری در سه نوع ویسکوزیته بالا، متوسط و پایین عرضه می‌شوند. استفاده از هر کدام از این‌ها بستگی به انتخاب و تجربه جراح دارد. سیمان ویسکوزیته بالا وقت جراح را در عمل جراحی محدود می‌کند و جراح باید با دقت و سرعت بهترین مکان را برای ایمپلنت تعیین کند قبل از اینکه خیلی دیر شود.

تخلخل

تخلخل در سیمان استخوان اجتناب ناپذیر است. معمولا دو نوع تخلخل در بالک سیمان استخوان تشکیل می‌شود، حفره های بزرگ (macropore) با قطر بیشتر از ۱ میلی متر و حفره های کوچک (micropore) با قطر بین ۰.۱ تا ۱ میلی متر.تشکیل شدن این تخلخل‌ها توسط منابع مختلفی صورت می‌گیرد. مهم‌ترین این منابع از این قرار است:
– گیر افتادن هوا در طول اختلاط مونومر و پلیمر
– گیر افتادن هوا در طول انتقال دوغاب به سرنگ

کد آیسیک مرتبط با صنعت تولید سیمان استخوان (متاکریلات)

کد آیسیک مخفف International Standard Industrial Classification (سیستم بین المللی طبقه بندی استاندارد صنایع) است. کد گذاری به عنوان روش ساده و دقیق برای تعیین هویت کالا، قطعات ، مدارک و اموال ، سالها است که در سطح شرکت هاو زنجیره های تأمین مورد استفاده قرار می گیرد.
کد آیسیک سیمان استخوان (متاکریلات) : ۲۴۲۳۴۱۴۶۳۴

کد تعرفه گمرکی مرتبط با صنعت تولید سیمان استخوان (متاکریلات)

تعرفه یا به عبارت دیگری(TARIFF) یک نوع معیار رقمی و یا عددی می باشد برای شناسی و تعیین جایگاه کالا در ترخیص کالا .
تعرفه گمرکی میزان حقوق ورودی قابل پرداخت برای ورود کالا می باشد.تعرفه گمرکی در بستر تاریخ مبتنی بر سیستم و روش های خاصی از قبیل اداره گمرک،آمار،حمل و نقل،بیمه و غیره طراحی و مورد استفاده قرار می گیرد.
باتوجه به جستجو های انجام شده در اطلاعات گمرکی کد تعرفه گمرکی مرتبط با صنعت تولید سیمان استخوان (متاکریلات) یافت نشد لذا میزان واردات و صادرات آن نامشخص میباشد.

وضعیت واحد های فعال تولید سیمان استخوان (متاکریلات)

در نمودار زیر تعداد و ظرفیت واحدهای سیمان استخوان (متاکریلات)  در کشور به تفکیک استان آمده است .

جدول واحد های فعال تولید صفحه فلایویل

در جدول زیر تعداد و ظرفیت واحدهای تولید سیمان استخوان (متاکریلات)در کشور به تفکیک استان آمده است .

وضعیت واردات و صادرات سیمان استخوان (متاکریلات)

باتوجه به جستجو های انجام شده در اطلاعات گمرکی کد تعرفه گمرکی مرتبط با صنعت تولید سیمان استخوان (متاکریلات) یافت نشد لذا میزان واردات و صادرات آن نامشخص میباشد.

پیش بینی وضعیت سرمایه گذاری طرح تولید سیمان استخوان (متاکریلات)

ظرفیت تولید سالیانه : ۳۶۰۰ کیلوگرم
نرخ برابری دلار : ۲۴۰۰۰ تومان
مساحت زمین موردنیاز : ۳۵۰۰ مترمربع
زیربنای کل : ۱۲۰۰ مترمربع
تعداد نیروی انسانی مورد نیاز : ۲۸ نفر
میزان سرمایه گذاری ثابت :  ۲۷ میلیارد تومان(بدون احتساب هزینه زمین)
ارزش ماشین آلات و تجهیزات : ۲۱ میلیارد تومان
نرخ بازده داخلی در سال مبنا : ۳۹ درصد

درصورت تمایل به این مطلب امتیاز دهید: