ارسال دیدگاه
امروز: یکشنبه , ۱۳ مهر , ۱۴۰۴
X
پیوندهای فلزی و کاشت‌های مبتنی بر تیتانیوم همچنان به‌عنوان استاندارد برای تثبیت شکستگی‌های شدید استخوانی شناخته می‌شوند، اما هزینه تولید آن‌ها بالاست و شخصی‌سازی آن‌ها برای هر بیمار فرآیندی دشوار و پرهزینه محسوب می‌شود. اگرچه فناوری چاپ سه‌بعدی امکان ارائه راهکارهای اختصاصی‌تر را فراهم کرده، اما همچنان نیازمند صرف منابع و زمان قابل توجهی است.
با هدف دستیابی به روشی سریع‌تر و مقرون‌به‌صرفه‌تر، پژوهشگران دانشگاه سونگ‌کیون‌کوان در کره جنوبی در حال توسعه فناوری تازه‌ای هستند که می‌تواند بدون هزینه‌های سنگین و تأخیرهای معمول، ایمپلنت‌های استخوانی متناسب با شرایط هر بیمار تولید کند.
ابزار ابداعی آن‌ها که «تفنگ ترمیم استخوان» نام گرفته، ظاهری شبیه به یک چاپگر سه‌بعدی دستی دارد، اما به جای مواد پلاستیکی، داربست‌های پلیمری زیست‌تخریب‌پذیر را مستقیماً در حین جراحی بر روی استخوان‌های شکسته تزریق می‌کند. این دستگاه گلوله‌های پلیمری ویژه‌ای را در دمای ایمن ۶۰ درجه سانتی‌گراد ذوب می‌نماید؛ دمایی که برای بافت‌های اطراف خطری ایجاد نمی‌کند و در عین حال ساختاری متناسب برای رشد مجدد استخوان به وجود می‌آورد.
جونگ سونگ لی، پژوهشگر مهندسی پزشکی در دانشگاه سونگ‌کیون‌کوان کره، به همراه گروهش ابزاری ساختند که رشته‌ای زیست‌سازگار را خارج می‌کند که به سرعت سخت شده و داربستی برای نگه‌داشتن استخوان در محل شکستگی ایجاد می‌کند و با پشتیبانی از روند طبیعی ترمیم، نیازی به صرف هزینه و زمان زیاد همانند ایمپلنت‌های مرسوم ندارد.
ساخت یک میله مشابه چسب حرارتی که قادر به ترمیم استخوان باشد، برای تیم لی چالش بزرگی بود. چسب‌های حرارتی متداول در دمای بالای ۱۰۰ درجه سانتی‌گراد ذوب می‌شوند که برای بافت‌های زنده بسیار خطرناک است. ماده مورد استفاده همچنین می‌بایست استحکامی هم‌تراز با استخوان طبیعی داشته باشد و به‌تدریج تجزیه شود تا بافت استخوانی جدید بتواند جایگزین آن شود. این سه چالش یعنی دمای ایمن، استحکام مشابه استخوان و تجزیه زیست‌محیطی کنترل‌شده، اساس طراحی داربست ترمیمی استخوان را تشکیل دادند.
لی گفت که تیمش ترکیب‌های متعددی را آزمایش کرد تا به فرمول مناسب برسد. آن‌ها پلی‌کاپرولاکتون را که یک ترموپلاستیک تأییدشده از سوی FDA بوده و به‌طور ایمن طی چند ماه در بدن تجزیه می‌شود، با هیدروکسی‌آپاتیت که یک ماده معدنی مؤثر در رشد استخوان تازه است، ترکیب کردند. پس از اصلاح نسبت‌ها، به ترکیبی دست یافتند که در دمای ۶۰ درجه سانتی‌گراد ذوب می‌شود، به‌خوبی به سطح استخوان می‌چسبد، در طول فرایند ترمیم استحکام خود را حفظ می‌کند و همزمان به‌تدریج با رشد بافت طبیعی تجزیه می‌گردد.
پس از تکمیل گلوله‌های ترمیمی، تیم لی وارد مرحله آزمایش حیوانی شد و این ابزار را روی خرگوش‌هایی با شکستگی استخوان ران به کار گرفت. حیواناتی که با تفنگ ترمیمی درمان شدند نسبت به خرگوش‌هایی که از سیمان استخوانی مرسوم بهره گرفته بودند، روند بهبود سریع‌تری داشتند.
با این حال، تجزیه آهسته ماده مانع از بازسازی کامل شکستگی‌ها شد که نشان‌دهنده نیاز به اصلاحات بیشتر پیش از آغاز آزمایش‌های انسانی است. لی اکنون قصد دارد فرایند تجزیه را تسریع کرده و آنتی‌بیوتیک‌ها را نیز به ترکیب اضافه کند تا کاشت بتواند به تدریج داروهای ضدعفونت را در حین ترمیم آزاد سازد.
چالش دیگری که وجود دارد، مسئله تحمل بار است. خرگوش‌ها وزن سبکی دارند و چیزی که در بدن آن‌ها جواب می‌دهد ممکن است در بدن انسان کارایی کافی نداشته باشد. بنابراین لی تأکید کرد که نیاز به آزمایش روی حیوانات بزرگ‌تر برای اطمینان از ایمنی بلندمدت وجود دارد. همچنین این تفنگ ترمیمی عملکردی شبیه به یک چسب حرارتی پیشرفته دارد و دقت در استفاده از آن بسیار حیاتی است. به همین دلیل پژوهشگران خاطرنشان کردند که جراحان باید پیش از به‌کارگیری این ابزار در مورد انسان، آموزش‌های لازم را برای استفاده مؤثر و دقیق دریافت کنند.
دانلود آهنگ
طراحی و اجرا :
وین تم
هر گونه کپی برداری از طرح قالب یا مطالب پیگرد قانونی خواهد داشت ، کلیه حقوق این وب سایت متعلق به وب سایت تک فان است
دیدگاهتان را بنویسید