Home / خبرها / آجرهای پرینت شده ی سه بعدی با الهام از لگو که برای التیام استخوانهای شکسته طراحی شدند

آجرهای پرینت شده ی سه بعدی با الهام از لگو که برای التیام استخوانهای شکسته طراحی شدند

۲۴ ژوئیه ۲۰۲۰- آجرهای کوچک تهیه شده با پرینتر سه بعدی برای بهبود استخوانهای شکسته طراحی شدند و ممکن است روزی منجر به تولید ارگان هایی برای پیوند به انسان در آزمایشگاه شوند.

براساس تحقیقاتی که اخیرا در Advanced Material منتشر شده است، ساختارهای میکرونی و توخالی با الهام از آجرهای لگو، برای رشد مجدد بافت سخت و بافت نرم طراحی شدند تا بهتر از روشهای استاندارد امروزی به ترمیم استخوان و بافت نرم کمک کنند. ابعاد هر یک از این میکروساختارها(microcages) 1.5 میلی متر مکعب است.

پرفسور Luiz Bertassoni، رهبر توسعه ی این فناوری، استادیار دانشکده ی دندانپزشکی OHSU و استادیار مهندسی بیومدیکال در دانشکده ی پزشکی OHSU ، با همکارانش در دانشگاه اورگان، دانشگاه نیویورک و دانشگاه Mahidol در تایلند برای تولید و ارزیابی این آجرهای کوچک همکاری کرد. او گفت: استفاده از داربست های در شرف ثبت اختراع ما، آسان است. می توان آن ها را مانند لگو در هزاران شکل مختلف کنار هم قرار داد تا با پیچیدگی و اندازه ی هر نقص استخوانی مطابقت یابد.

این قفسهای کوچک هنگامی که در کنار هم قرار می گیرند، برای ترمیم استخوانهای شکسته بهتر از روشهای امروزی عمل می کنند. جراحان ارتوپد به طور معمول با کاشت میله ها یا صفحات فلزی، شکستگی های پیچیده ی استخوانی را ترمیم می کنند و سپس مواد داربستی دارای سازگاری زیستی که بصورت پودر یا خمیر هستند را وارد ناحیه ی جراحی می کنند تا ترمیم را تقویت کنند.

یک مزیت منحصر به فرد این سیستم داربستی جدید این است که بلوک های توخالی آن می تواند با مقادیر کمی ژل حاوی فاکتورهای رشد مختلف پر شده و دقیقاً نزدیک به محل مورد نیاز، قرار گیرند. این مطالعه نشان داد که بلوکهای پر شده از فاکتور رشد که در نزدیکی استخوانهای جراحی شده ی موش قرار گرفته اند، باعث رشد تقریباً سه برابری رگ های خونی نسبت به مواد داربست معمولی شده اند.

Ramesh Subbiah، پژوهشگر فوق دکترا در آزمایشگاه دکتر Bertassoni و متخصص تحویل فاکتورهای رشد، گفت: میکروقفسهای چاپ شده ی ۳ بعدی ما، سبب بهبود ترمیم از طریق تحریک رشد انواع صحیحی از سلولها، در مکان صحیح و در زمان مناسب می شوند، فاکتورهای رشد مختلفی را می توان در داخل هر یک از این ساختارهای کوچک قرار داد که این امکان را برای ما فراهم می کند تا با دقت بیشتر و سریع تر بافت مورد نظر را ترمیم کنیم.

این ساختارهای کوچک مدولار هستند و می توانند طوری در کنار هم قرار گیرند که تقریبا با هر فضایی فیت شوند. محققان تخمین می زنند که بیش از ۲۹۰۰۰ کانفیگوریشن مختلف با جمع شدن آنها در ۴ لایه ی چهار در چهار می تواند ایجاد گردد.

دکترBertassoni  و همکارانش همچنین تصور می کنند که فناوری چاپ سه بعدی آنها می تواند برای ترمیم استخوان هایی که باید به دلیل معالجه سرطان برداشته شوند، برای پروسیجرهای فیوژن ستون فقرات و تقویت استخوان های ضعیف فک قبل از کاشت ایمپلنت دندان استفاده شود. همچنین با تغییر ترکیب مواد چاپ سه بعدی در این فناوری، آنها پیش بینی می كنند كه می توان از آن برای ساخت یا ترمیم بافت های نرم نیز استفاده كرد. با تحقیقات بسیار بیشتر در آینده، آنها امیدوارند که از روش ” modular microcage ” حتی برای ساختن اندام بمنظور پیوند استفاده شود.

دکترBertassoni  و تیمش در ادامه ی تحقیقات خود، عملکرد microcages یا میکروقفس ها را در ترمیم استخوان بررسی خواهند کرد. آنها قصد دارند توانایی این فن آوری را در ترمیم شکستگی های پیچیده ی استخوانی در موش ها یا حیوانات بزرگتر آزمایش کنند.

منبع:

https://www.news-medical.net/news/20200724/Lego-inspired-tiny-3D-printed-bricks-designed-to-heal-broken-bones.aspx