ابتكر العلماء تقنية جديدة لعلاج كسور العظام، من خلال طباعة قطعة عظم جديدة مباشرة في جسم المريض

بغرفة العمليات، هذا الحلم الذي كان بعيدًا أصبح حقيقة واقعة مع طابعة عظام ثلاثية الأبعاد محمولة

 تشبه مسدس الغراء، لكنها تطبع هياكل عظمية حية

ابتكر باحثون أداة طباعة عظمية ثلاثية الأبعاد صغيرة، تمكن الطبيب من رسم غرسات قابلة للتحلل الحيوي

مباشرة على الكسر أو العيب أثناء الجراحة

كيف تعمل طابعة العظام المحمولة

من أهم مميزات الأداة الجديدة بساطتها يُعرف الجهاز باسم "البثق بالصهر الساخن"، حيث يسخن ويُبثق مزيجًا

من بولي كابرولاكتون (PCL) وهيدروكسي أباتيت (HA)، مما يحاكي بشكل أدق قوة وبنية عظام الإنسان

PCL هو بوليمر لين ومرن قابل للتحلل الحيوي، يذوب في درجات حرارة منخفضة، ما يسمح له بالتكيف

مع الأشكال المعقدة للعظام HA هو نفس المعدن الذي يشكل أكثر من نصف العظام الحقيقية

مما يسهل صلابتها ويدعم نمو خلايا عظمية جديدة

تمكن الباحثون من تطوير قضبان PCL/HA تذوب عند حوالي 80 درجة مئوية، وهي درجة حرارة عالية

بما يكفي لإنشاء هياكل متينة تتحمل الأحمال، ومنخفضة بما يكفي لمنع تلف الأنسجة المحيطة

يمكن للجراحين التحكم يدويًا في الفوهة، وتشكيل طعم العظم فورًا ليتناسب بدقة مع العيب

دون الحاجة إلى قالب مشكَل مسبقا أو وقت تحضير

قال لي: نظرًا لصغر حجم الجهاز وإمكانية التحكم اليدوي فيه، يتمكن الجراح من تغيير اتجاه الطباعة وزاويتها

وعمقها أثناء العملية فورًا

وأضاف: "تجرى العملية بأكملها في دقائق، مما يقلل من وقت العملية ويحسن الكفاءة"

طريقة أكثر أمانًا لعلاج العظام

اعتمدت غرسات إصلاح العظام التقليدية على مواد معدنية، أو أنسجة من متبرع ، أو قطع مطبوعة بتقنية 

الطباعة ثلاثية الأبعاد، مشكلة مسبقًا لتوضع في مكان العيب

لا تستوعب هذه المواد أي كسر غير منتظم أو انحناء غير متساوٍ، كما تتطلب استخدام مذيبات

أو مواد كيميائية في العملية، والتي قد تكون موجودة في الجسم

لا داعي للقلق بشأن أي من هاتين المشكلتين مع النظام المحمول، إذ يطبع مباشرةً داخل الجسم دون أي نفايات متبقية

مما يجعله خيارًا أنظف وأسرع

أظهرت الاختبارات أن خليط المواد المركبة المناسب، وهو تركيبة 50H، يحتوي على حوالي 25% من

حمض الهيالورونيك وقد أدت النسب الأعلى إلى زيادة الهشاشة وانسداد الفوهة

كان المركب الهندسي مادة متينة تتحمل أكثر من 100,000 دورة ضغط، أي ما يعادل عدة أسابيع

من المشي أو الحركة

وعلى عكس حشوات الجبس التي تصنع يدويًا والتي لا تتغير مواقعها، فإن الغرسات المطبوعة تتحلل

وتمتصها عظام المريض

مكافحة العدوى مع تعزيز النمو

من المعروف أن جراحات العظام تنطوي على خطر الإصابة بالعدوى بعد الجراحة، والذي يزداد مع

غرس مواد غريبة ولمعالجة العدوى، قامت مجموعة لي بدمج مضادين حيويين شائعين، هما

فانكومايسين وجنتاميسين، داخل خيوط PCL/HA عند طباعة الغرسات، تُسكب ببطء

الفانكومايسين والجنتاميسين، وتغمر موقع الإصابة بعوامل مكافحة للعدوى على مدار عدة أسابيع

وأكد لي أن هذه الاستراتيجية الموضعية لتوصيل المضادات الحيوية توفر مزايا سريرية كبيرة مقارنة

بتوصيل المضادات الحيوية بشكل جهازي، حيث قد تقلل من الآثار الجانبية وتقلل من تطور مقاومة المضادات الحيوية