ترمیم غضروف زانو با جوهر زیستی و چاپ ۳ بعدی

به گزارش ایسنا و به نقل از نیو اطلس، زانوهای انسان به طور قابل توجهی در برابر آسیب دیدگی یا فرسودگی همراه با افزایش سن آسیب پذیر هستند که در بیشتر موارد نیاز به جراحی دارد. اکنون محققان موفق به ساخت جوهرهای زیستی ترکیبی جدیدی شده‌اند که می‌تواند برای چاپ سه‌بعدی ساختارهای جایگزین غضروف آسیب دیده در زانو استفاده شود.

مینیسک یک غضروف لاستیکی است که یک بالشتک C شکل در زانو شکل می‌دهد و از ساییده شدن استخوان‌های بالایی و پایینی زانو به یکدیگر جلوگیری می‌کند. این غضروف در معرض آسیب‌های ناشی از مصدومیت‌های ورزشی است، اما همچنین می‌تواند با افزایش سن نیز فرسوده شود و اگر وضع آن وخیم شود، گاهی اوقات تنها کاری که می‌توان انجام داد جراحی و برداشتن بخشی از مینیسک‌های آسیب دیده است.

برای این مطالعه اثبات مفهوم جدید، محققان “موسسه پزشکی ویک فارست”(WFIRM) روش جدیدی را برای زیست چاپ سه‌بعدی نشان دادند که هم غضروف و هم ساختارهای پشتیبانی را ایجاد می‌کند. این تیم از “سیستم یکپارچه چاپ بافت و اندام”(ITOPS) استفاده کرد که در مطالعات گذشته برای چاپ بافت‌های پیچیده مانند استخوان‌ها، عضلات و حتی گوش‌ها مورد استفاده قرار گرفته بود.

این بار محققان با استفاده از چندین جوهر زیستی(bioink) برای چاپ کل بافت فیبروکارتیلاژ به صورت لایه لایه استفاده کردند. اولین ترکیب مورد استفاده آنها سلول‌های خود بدن را به تجمع دوباره ترغیب می‌کند و دومین ترکیب به استحکام و انعطاف‌پذیری ساختار کمک می‌کند.

این تیم در تست‌های آزمایشگاهی با استفاده از سلول‌های خوک دریافت که سلول‌ها قادر به تکثیر و زنده ماندن هستند، در حالی که ساختار نیز از نظر بیومکانیکی سالم است.

آزمایشات پیگیری شامل کاشت ساختارهای چاپ شده در موش‌ها بود و مشاهدات طی ۱۰ هفته پس از جراحی نشان داد که موش‌ها همانطور که انتظار می‌رود شروع به بازسازی غضروف خود کرده اند.

این تیم اظهار داشت که مطالعات بیشتری برای بررسی انواع واکنش‌های بدن به این ایمپلنت انجام خواهد شد و اینکه آیا عملکرد مفصل را باز می‌گرداند و البته اینکه آیا در انسان قابل استفاده است یا نه.

این تحقیق در مجله Chemistry of Materials منتشر شده است.

انتهای پیام