ความก้าวหน้าของการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีพลาสมาอุณหภูมิต่ำสำหรับปรับปรุงวัสดุปลูกถ่ายกระดูก

การบาดเจ็บของกระดูกเพิ่มขึ้นทั่วโลกจากการสูงวัยและอุบัติเหตุ ทำให้ความต้องการวัสดุฝังใน (bone implants) เพิ่มสูงขึ้น ซึ่งวัสดุเดิม เช่น ไทเทเนียม แมกนีเซียม เซรามิก และโพลีเมอร์ ยังมีข้อจำกัดด้าน การเข้ากันทางชีวภาพ (biocompatibility), การยึดติดกับกระดูก (osseointegration) และ การติดเชื้อหลังผ่าตัด ดังนั้นจึงมีการนำ NTP มาใช้ปรับปรุงพื้นผิววัสดุเพื่อเพิ่มสมบัติทางชีวภาพและกลไก โดยไม่เปลี่ยนโครงสร้างภายในของวัสดุ เทคโนโลยี NTP มีทั้งหมด 8 เทคนิคที่ถูกนำมาใช้สำหรับการปรับปรุงวัสดุ ได้แก่ Plasma magnetron sputtering, Plasma immersion ion implantation, plasma graft polymerization, Ion-assisted plasma polymerization, Plasma spraying, Plasma electrolytic oxidation, Plasma enhanced chemical vapor deposition, และ Plasma chemical heat treatment โดยเทคนิคเหล่านี้ถูกนำมาประยุกต์ใช้กับวัสุดต่างๆ เช่น โลหะ (ใช้ PEO และ PS สำหรับสร้างชั้นเคลือบไฮดรอกซีอะพาไทต์ (HA) หรือเคลือบยาปฏิชีวนะบนไทเทเนียมอัลลอย → เพิ่มการสร้างกระดูกและลดการติดเชื้อ) โพลีเมอร์ (ใช้ NTP ช่วยเพิ่มสมบัติต้านแบคทีเรีย เพิ่มความชอบน้ำ และส่งเสริมการยึดเกาะของเซลล์กระดูก) และเซรามิก (การเคลือบ Hydroxyapatite (HA) และ β-TCP ด้วยพลาสมา เพื่อปรับอัตราการสลายให้สอดคล้องกับการสร้างกระดูก) อย่างไรก็ตาม การประยุกต์ใช้เทคโนโลยีพลาสมาสำหรับปรับปรุงกระดูกปลูกถ่ายยังมีข้อจำกัด คือ กลไกปฏิกิริยาระดับโมเลกุลของ RONS ต่อเซลล์ยังไม่ชัดเจน, การควบคุมพารามิเตอร์ภายใต้ความดันบรรยากาศทำได้ยาก, งานวิจัยส่วนใหญ่ยังอยู่ในระดับสัตว์ทดลอง, ต้นทุนและความซับซ้อนของกระบวนการยังสูง