روسيا.. تطوير مادة متوافقة حيويا للطباعة ثلاثية الأبعاد للأنسجة والأوعية الدموية

طوّر علماء من جامعة لوباتشيفسكي الحكومية في نيجني نوفغورود الروسية مادة متوافقة حيويا للطباعة ثلاثية الأبعاد للأنسجة، يمكن استخدامها في مجال الطب التجديدي.

اعتمد الفريق الكيميائي على البوليمر الطبيعي "الكيتوسان" والمادة البلاستيكية الحرارية "بولي كابرولاكتون" لتطوير تركيبة مناسبة لصناعة لصقات حيوية، وجلد اصطناعي، وعظام، وأوعية دموية، وحتى أنسجة رئوية.

لا تقتصر فائدة المادة المطورة على مساعدتها في تجديد الأنسجة التالفة فحسب، بل إنها تتحلل كليا داخل جسم الإنسان دون أن تسبب أي التهابات أو مضاعفات. ويؤكد الباحثون أن متانة المادة وسلامتها مكفولة بفضل خصائص "الكيتوسان" الذي يتميز بقابلية ذوبان عالية في الماء، في حين يوفّر "البولي كابرولاكتون" المرونة المطلوبة وقابلية الانصهار المناسبة.

ومع ذلك، فإن لكل مكون حدوده؛ حيث يُفرز البولي كابرولاكتون حمضا أثناء تحلله، مما قد يتسبب في حدوث التهابات. في المقابل، يتميز الكيتوسان بقدرته على تحييد هذه الآثار الجانبية.

وأوضح إيفان ليدنيف، الباحث في قسم المركبات عالية الجزيئات والكيمياء الغروية بجامعة نيجني نوفغورود: "يُستخدم البولي كابرولاكتون حاليا في تصنيع الأوعية الدموية الاصطناعية، إلا أنه لا يتفاعل مع الماء مما يزيد من خطر التخثر. في حين أن الكيتوسان يلعب دورا فعالا في منع هذه الآثار السلبية".

ومن أجل دمج البوليمرات في تركيبة واحدة، استخدم العلماء المذيب العضوي (ثنائي ميثيل سلفوكسايد) وعالجوا المحلول بالموجات فوق الصوتية للحصول على كتلة متجانسة صالحة للطباعة ثلاثية الأبعاد.

وأضاف ليدنيف أنه يمكن الحصول على مواد بخصائص مختلفة - مثل اللصقات الحيوية المرنة أو بدائل العظام الصلبة - من خلال التحكم في نسبة الكيتوسان إلى البولي كابرولاكتون. كما أشار إلى إمكانية استخدام هذه التكنولوجيا مستقبلا كبديل حتى لصفائح التيتانيوم المستخدمة في علاج الكسور الخطيرة.

وأوضح قائلا: "تتمثل مهمتنا في إنتاج خيوط متخصصة للطابعات ثلاثية الأبعاد الطبية. لقد اختبرنا البوليمر المركب في عمليات الطباعة الحيوية، كما نعمل على تحسين التركيبة الكيميائية لتلائم التطبيقات المختلفة. بالإضافة إلى ذلك، نسعى لتعزيز خصائص المادة من خلال إضافات كيميائية أخرى."

المصدر: تاس