طور باحثو جامعة Sungkyunkwan تقنية لإنتاج زرعات عظمية بسرعة وكلفة أقل، بديلا للحشوات المعدنية وزرعات التيتانيوم التقليدية التي يصعب تخصيصها لكل حالة.
وابتكر فريق البحث الكوري جهازا يشبه الطابعة ثلاثية الأبعاد المحمولة، أطلق عليه اسم “مسدس ترميم العظام”، لكنه يستخدم مواد بوليمرية حيوية بدلا من البلاستيك. ويقوم الجهاز بإخراج هذه المواد مباشرة على العظم المكسور أثناء العملية الجراحية، مع تسخينها إلى درجة 60 مئوية، وهي درجة آمنة تحافظ على الأنسجة الحية، لتتصلب بسرعة وتشكل هيكلا داعما لنمو العظام الجديدة.
التحديات التقنية وحلها
واجه الباحثون تحديات عدة في تطوير المادة المناسبة، أهمها:
-
درجة حرارة منخفضة وآمنة، لأن الغراء التقليدي يذوب عند أكثر من 100 درجة مئوية، وهي حرارة ضارة بالأنسجة الحية.
-
قوة مماثلة للعظام الطبيعية، لضمان دعم كاف أثناء الشفاء.
-
التحلل الحيوي المنضبط، بحيث تتحلل المادة تدريجيا لتحل محلها عظام جديدة.
وبعد تجارب متعددة، توصّل الفريق إلى تركيبة مناسبة تجمع بين البولي كابرولاكتون، مادة حرارية قابلة للتحلل داخل الجسم خلال أشهر، وهيدروكسي أباتيت، معدن يعزز نمو العظام. وأنتجت النسبة المعدلة مادة تذوب عند 60 درجة مئوية، تتصلب بسرعة، وتثبّت العظم بإحكام، مع تحلل تدريجي يدعم عملية الشفاء الطبيعي.
التجارب والتحديات المستقبلية
اختبر الفريق الجهاز على أرانب مصابة بكسر في عظم الفخذ، فوجدوا أن الشفاء كان أسرع مقارنة بالحشوات التقليدية. إلا أن بطء تحلل المادة حال دون الشفاء الكامل، ما يستدعي تحسين تركيبتها قبل تطبيقها على البشر.
ويخطط الباحثون لتسريع التحلل وإضافة مضادات حيوية تطلق تدريجيا أثناء الشفاء للوقاية من العدوى. كما ينوون إجراء تجارب على حيوانات أكبر للتأكد من قدرة المادة على تحمل الضغوط الميكانيكية في الأجسام الأكبر حجما.
ويشير الباحث جونغ سونغ لي إلى أن استخدام الجهاز يحتاج إلى تدريب خاص للجراحين لضمان دقة التطبيق ونجاح العملية، نظرا لعمل الجهاز بطريقة مشابهة لمسّدس الغراء الساخن.
المصدر: interesting engineering
إقرأ المزيد
ألم الظهر المزمن قد يكشف عن أمراض أخرى أكثر خطورة
كشفت دراسة حديثة أن آلام الظهر المزمنة لا تقتصر على كونها مصدر إزعاج يومي، بل قد تمثل مؤشرا على وجود مشكلات صحية أكثر خطورة.
طريقة جديدة لمحاربة هشاشة العظام
كشفت دراسة طبية حديثة عن طريقة جديدة قد تفتح آفاقا واعدة في محاربة أمراض هشاشة العظام.
سويسرا.. تطوير مادة تعيد بناء العظام في وقت قياسي
ابتكر العلماء السويسريون مادة هلامية تعيد بنا العظام في أسبوعين فقط. وبعد حقنها زادت كثافة العظام بمقدار 2-3 مرات. وفي حال العلاج المركب ارتفعت إلى ما يقرب من 5 أضعاف.
لأول مرة في العالم.. روسيا تطور مادة لترميم كلي للعظام
نجحت مجموعة من المختصين بجامعة فولغوغراد الطبية الحكومية، في تطوير أول هلام حيوي في العالم، يسمح باستعادة أنسجة العظام بالكامل وعلاج إصابات العظام الكبيرة بالرصاص والشظايا.