با کمک فناوری چاپ سه‌بعدی؛

لگو‌های چاپ‌شده استخوان شکسته را التیام می‌بخشند

محققان آمریکایی یک فناوری چاپ سه‌بعدی بسیار ریز طراحی کرده‌اند که قطعات لگو مانندی را مونتاژ می‌کند تا به عنوان داربست موجب ترمیم استخوان‌های شکسته و بافت نرم شوند.

کد خبر: ۸۶۵۶۰۱

شنبه - ۱۱ مرداد ۱۳۹۹ / August 01, 2020

به گزارش خبرنگار فناوری خبرگزاری دانشجو، محققان دانشگاه بهداشت و علوم اورگن با فناوری چاپ سه‌بعدی خود قطعات لگو مانند ریزی را مونتاژ می‌کنند که با آن‌ها می‌توان بافت شکسته استخوان یا بافت‌های نرم بدن را ترمیم کرد. آن‌ها امیدوارند که روزی بتوانند با این فناوری ارگان‌های آزمایشگاهی را برای پیوند انسان بسازند.

این تیم تحقیقاتی با الهام از بازی لگو، قطعات کوچک و توخالی‌ای ساختند که روی هم سوار می‌شوند و همانند داربست برای ترمیم بافت سخت و نرم استخوان به کار می‌روند. ابعاد هر کدام از این قطعات ۵/۱ میلی‌متر مکعب و به اندازه یک کک (حشره) است.

محققان می‌گویند: این داربست‌های چاپ شده برای ترمیم استخوان‌های شکسته بهتر از روش‌های امروزی عمل می‌کنند. امروزه جراحان ارتوپدی با کاشت میله یا صفحات فلزی، شکستگی‌های پیچیده استخوان‌ها را ترمیم می‌کنند و سپس با قرار دادن مواد داربستی سازگار با مواد زیستی (بدن) که به صورت پودر یا مایع غلیظ است، روی شکستگی‌ها را می‌پوشانند تا موجب بهبودی سریع‌تر استخوان شوند.

اما داربست‌های لگو مانندی که پژوهشگران دانشگاه اورگن ساخته‌اند، یک مزیت منحصر به‌فرد دارد؛ این بلوک‌های توخالی می‌توانند با مقادیر بسیار کم ژل‌های حاوی فاکتور‌های رشدی پر شوند که دقیقا نزدیک به جایی که مورد نیاز است قرار می‌گیرند. مطالعات این محققان روی موش‌ها نشان می‌دهد که استفاده از این بلوک‌های توخالی موجب رشد تقریبا سه برابری رگ‌های خونی نسبت به ایمپلنت‌های رایج امروزی در محل داربست می‌شود.

محققان در این مورد می‌گویند: فناوری چاپ سه‌بعدی داربست‌های لگو شکل، با تحریک نوع مناسب سلول‌ها برای رشد در مکان مناسب و در زمان مناسب موجب بهبودی سریع‌تر استخوان‌های آسیب‌دیده می‌کند. از آنجا که می‌توان در داخل این بلوک‌ها، مواد مختلف با فاکتور‌های رشد مختلف جاسازی کرد، این امکان وجود دارد تا با دقت بیشتر و سرعت بالاتری بافت‌ها را ترمیم کنیم.

این ابزار‌های کوچک مدولار هستند؛ به این معنا که می‌توانند برای هر فضایی مونتاژ و دقیقا فیکس فضای خالی شوند. محققان تخمین می‌زنند که اگر چهار لایه از قطعات چهار در چهار این قطعات لگو شکل داشته باشند، می‌توانند بیش از ۲۹ هزار شکل مختلف از آن‌ها بسازند و به خوبی تمام فضا‌های خالی را با دقت کامل پر کنند.

محققان معتقدند که می‌توان از این فناوری چاپ سه‌بعدی برای بهبود استخوان‌هایی که برای معالجه سرطان از بین رفته‌اند یا برای جوش دادن مهره‌ها (نوعی از جراحی که طی آن در ستون فقرات بیمار، مهره‌هایی که مشکل دارند را به هم جوش می‌دهند تا به صورت یک مهره واحد درآیند) و همچنین تقویت استخوان‌های ضعیف فک قبل از ایمپلنت دندان استفاده کرد.

آن‌ها همچنین ادعا می‌کنند که با تغییر ترکیب مواد داخل چاپگر سه‌بعدی، از قطعات چاپ شده می‌توانند برای ترمیم بافت‌های نرم نیز استفاده کنند و در آینده و با تحقیقات بیشتر نیز خواهند توانست اندام‌های مصنوعی برای پیوند در بدن انسان بسازند.