"مسدس العظام" الكوري.. تقنية ثورية لعلاج الكسور

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