به گزارش اخبار جهان به نقل از دیجیاتو، محققان دانشگاه سونگ‌کیون‌کوان کره جنوبی و دانشگاهی در ایالات متحده، گامی انقلابی در زمینه جراحی ترمیم استخوان برداشته‌اند. آنها دستگاهی شبیه به تفنگ چسب ابداع کرده‌اند که قادر به چاپ سه‌بعدی پیوندهای استخوانی زیست‌تخریب‌پذیر به‌صورت مستقیم در محل شکستگی یا نقص استخوانی در حین عمل جراحی است. این پیشرفت می‌تواند تحولی عظیم در جراحی ارتوپدی ایجاد کند و به ویژه در ساخت ایمپلنت‌های کاملاً شخصی‌سازی‌شده و کاهش خطر عفونت‌های پس از عمل نقش بسزایی داشته باشد.
این دستگاه، که می‌توان آن را یک تفنگ چسب اصلاح‌شده دانست، برای چاپ در دمای پایین طراحی شده است تا از آسیب به بافت‌های زنده اطراف جلوگیری کند. کارتریج این دستگاه حاوی کامپوزیتی از پلی‌کاپرولاکتون (یک پلیمر زیست‌تخریب‌پذیر که به عنوان داربست برای استخوان آسیب‌دیده عمل می‌کند) و هیدروکسی‌آپاتیت (ماده معدنی موجود در استخوان انسان که رشد سلول‌های استخوانی جدید را تحریک می‌کند) است. این ترکیب هوشمندانه، سازگاری بالایی با بافت استخوانی بدن دارد و به مرور زمان به‌طور کامل جذب بدن می‌شود و جای خود را به استخوان جدید می‌دهد. مزیت استفاده از پلی‌کاپرولاکتون در زیست‌تخریب‌پذیر بودن آن است که از نیاز به جراحی دوم برای خارج کردن ایمپلنت جلوگیری می‌کند. هیدروکسی‌آپاتیت نیز به دلیل شباهت ساختاری با بافت استخوان، موجب تسریع فرایند بهبودی می‌شود.
یکی از نوآوری‌های کلیدی این فناوری، قابلیت ترکیب مستقیم آنتی‌بیوتیک‌هایی مانند وانکومایسین و جنتامایسین با کامپوزیت است. این امر منجر به آزادسازی موضعی و هدفمند دارو در محل جراحی می‌شود و از بروز عفونت‌های پس از عمل که یکی از چالش‌های بزرگ در جراحی‌های استخوان است، جلوگیری می‌کند. کاهش نیاز به مصرف آنتی‌بیوتیک‌های خوراکی و در نتیجه، کاهش خطر مقاومت آنتی‌بیوتیکی، از مزایای جانبی اما بسیار مهم این روش محسوب می‌شود. این پیشرفت به‌ویژه در برابر باکتری‌های مقاوم به آنتی‌بیوتیک اهمیت زیادی دارد.
محققان تاکید دارند که فناوری آنها رویکردی کاملا متفاوت از سیستم‌های چاپ سه بعدی مرسوم ارائه می‌دهد. قابلیت چاپ مستقیم و لحظه‌ای داربست در محل جراحی، سرعت و دقت عمل را به طور قابل توجهی افزایش می‌دهد. دستگاه جمع و جور و دستی بودن دستگاه، به جراح این امکان را می‌دهد تا در لحظه، جهت، زاویه و عمق چاپ را تنظیم کند و بدین ترتیب، تطابقی آناتومیکی بسیار دقیق حتی در نقص‌های پیچیده و نامنظم استخوان ایجاد نماید. این فرایند که تنها در عرض چند دقیقه تکمیل می‌شود، مدت زمان عمل جراحی را به‌طور چشمگیری کاهش می‌دهد و در نهایت، به بهبودی سریع‌تر بیمار و کاهش هزینه‌های درمانی کمک می‌کند.
در آزمایش‌های انجام‌شده بر روی مدل‌های حیوانی (خرگوش) با نقص استخوانی بزرگ و غیرقابل ترمیم با روش‌های سنتی، نتایج بسیار امیدوارکننده‌ای حاصل شده است. نتایج پس از 12 هفته، با گروه کنترلی که از سیمان استخوانی استفاده کرده بودند، مقایسه شد. گروهی که داربست چاپ‌شده را دریافت کرده بودند، در پارامترهای ساختاری مانند سطح استخوان، ضخامت قشر استخوان و مقاومت در برابر پیچش، بهبود قابل توجهی نشان دادند. این بهبودی مؤثرتر و یکپارچگی بهتر استخوان، با نبود هرگونه التهاب غیرطبیعی یا آسیب بافتی در اطراف محل چاپ، نشان از کارایی بالای این روش دارد.
با وجود نتایج بسیار امیدوارکننده، هنوز مراحل بیشتری برای تبدیل این فناوری به یک ابزار استاندارد در اتاق‌های عمل مورد نیاز است. مطالعات بالینی گسترده‌تر بر روی انسان ضروری است تا ایمنی و اثربخشی بلندمدت این روش به طور کامل ارزیابی شود. به هر حال، این پیشرفت یک گام مهم در جهت بهبود مراقبت‌های پزشکی و ارائه راهکارهای نوین و موثر در جراحی‌های ترمیم استخوان است. این تکنولوژی همچنین می‌تواند در درمان بیماری‌های استخوانی دیگر نظیر پوکی استخوان و تومورهای استخوانی نیز مورد استفاده قرار گیرد. اخبار جهان به طور مرتب پیشرفت‌های این فناوری را رصد کرده و به اطلاع مخاطبین خود خواهد رساند. مهمترین چالش پیش رو، کاهش هزینه‌های تولید و دسترسی بیشتر به این فناوری برای بیماران در سراسر جهان است. یافته‌های این پژوهش در ژورنال Device منتشر شده است.
منبع: دیجیاتو
