Μια ομάδα ερευνητών στη Νότια Κορέα παρουσίασε μια πρωτοποριακή ιατρική τεχνολογία: ένα απλό πιστόλι κόλλας που έχει μετατραπεί σε εργαλείο 3D εκτύπωσης, ικανό να δημιουργεί οστικό υλικό κατευθείαν πάνω σε κατάγματα. Η μέθοδος αυτή, που μέχρι στιγμής έχει δοκιμαστεί επιτυχώς σε κουνέλια, υπόσχεται να φέρει επανάσταση στη χειρουργική αποκατάσταση οστικών βλαβών.
Σύμφωνα με τους επιστήμονες, η συσκευή θα μπορούσε να αποδειχθεί ιδιαίτερα χρήσιμη σε περιπτώσεις ακανόνιστων καταγμάτων, εκεί όπου τα κλασικά εμφυτεύματα δεν εφαρμόζουν σωστά. Όπως εξηγεί ο Jung Seung Lee, βιοϊατρικός μηχανικός στο Sungkyunkwan University και συν-συγγραφέας της μελέτης, «δεν υπάρχουν ουσιαστικά προηγούμενα παραδείγματα εφαρμογής αυτής της τεχνολογίας απευθείας ως υποκατάστατο οστού».
Σε περιπτώσεις μεγάλων καταγμάτων ή οστικών ελλειμμάτων, η συνήθης πρακτική είναι η χρήση μοσχεύματος οστού και μεταλλικών στηριγμάτων, όπως βίδες ή πλάκες. Ωστόσο, αυτά τα εμφυτεύματα έχουν γενικό σχήμα και δεν προσαρμόζονται στις ιδιαιτερότητες κάθε ασθενούς, με αποτέλεσμα να μειώνεται η σταθερότητα και να δυσχεραίνεται η επούλωση.
Η 3D εκτύπωση εξατομικευμένων μοσχευμάτων έχει ήδη αποδειχθεί εφικτή σε προηγούμενες μελέτες, όμως η διαδικασία απαιτεί χρόνο και προετοιμασία, κάτι που δεν επιτρέπει τη χρήση της απευθείας μέσα στο χειρουργείο.
Η νέα μελέτη, που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Device, περιγράφει έναν εντελώς διαφορετικό δρόμο. Οι ερευνητές ανέπτυξαν ένα νήμα τρισδιάστατης εκτύπωσης από δύο βασικά συστατικά: πολυκαπρολακτόνη (PCL), ένα βιοδιασπώμενο πολυμερές που έχει χρησιμοποιηθεί σε σκελετούς οστικής αναγέννησης, και υδροξυαπατίτη (HA), ένα ορυκτό ασβεστίου που αποτελεί θεμελιώδες στοιχείο της δομής των οστών.
Το νήμα αυτό εμπλουτίστηκε με δύο αντιβιοτικά, ώστε να μειωθεί ο κίνδυνος μόλυνσης. Τα φάρμακα απελευθερώνονται σταδιακά σε διάστημα αρκετών εβδομάδων, προσφέροντας πρόσθετη προστασία.
Με ένα απλό πιστόλι κόλλας, τροποποιημένο ώστε να θερμαίνει το νήμα σε χαμηλή θερμοκρασία, το υλικό μπορούσε να διαμορφωθεί σε μικρά σχήματα που σταθεροποιούνταν στο θερμοκρασιακό περιβάλλον του σώματος μέσα σε 40 δευτερόλεπτα. Έτσι, οι ερευνητές κατάφεραν να «τυπώσουν» το οστικό υποκατάστατο κατευθείαν πάνω στο κάταγμα κατά τη διάρκεια της επέμβασης.
Όπως δήλωσε ο Lee, αυτό αποτελεί ένα σημαντικό πλεονέκτημα, καθώς μειώνει τον χρόνο στο χειρουργείο και βελτιώνει την αποδοτικότητα της διαδικασίας σε πραγματικές συνθήκες.
Για τις πρώτες δοκιμές χρησιμοποιήθηκαν λευκά κουνέλια Νέας Ζηλανδίας (Oryctolagus cuniculus). Οι ερευνητές στερέωσαν τα κατάγματα με πλάκες και βίδες και στη συνέχεια γέμισαν τα οστικά ελλείμματα είτε με το νέο υλικό είτε με συμβατικό οστικό τσιμέντο.
Η παρακολούθηση που διήρκεσε 12 εβδομάδες έδειξε σαφή υπεροχή της νέας μεθόδου. Τα κουνέλια που έλαβαν θεραπεία με το 3D-τυπωμένο υλικό εμφάνισαν καλύτερο σχηματισμό νέου οστού και υψηλότερη πυκνότητα στο σημείο του κατάγματος. Στο τέλος της μελέτης, το υλικό είχε ήδη αρχίσει να αποδομείται φυσικά, με ποσοστό περίπου 10%, αφήνοντας χώρο για την ανάπτυξη υγιούς οστικού ιστού.
Οι ερευνητές τονίζουν ότι τα αποτελέσματα αυτά αποτελούν μόνο το πρώτο βήμα. Χρειάζονται δοκιμές σε μεγαλύτερα ζωικά μοντέλα πριν η τεχνολογία εφαρμοστεί σε ανθρώπους.
[via]
