به گزارش خبرگزاری مهر به نقل از فیز، پژوهشگران ابزاری نوین طراحی کرده‌اند که می‌تواند در محل جراحی، ایمپلنت‌های استخوانی پیچیده را در مدت زمان کوتاه و بدون نیاز به آماده‌سازی‌های پیشین بسازد. این فناوری نوین ابتدا روی خرگوش‌ها آزمایش شد و نتایج امیدبخشی به همراه داشت.

در این روش از گرافت‌های چاپ سه‌بعدی استفاده شده است که علاوه بر انعطاف‌پذیری ساختاری، قابلیت آزادسازی آنتی‌بیوتیک‌های ضدالتهاب و ترویج رشد دوباره استخوان را نیز دارند.

پیش‌تر ایمپلنت‌های استخوانی عمدتاً از فلز، استخوان‌های اهدایی یا مواد چاپ سه‌بعدی آماده ساخته می‌شدند. با این حال، در شکستگی‌های غیرمعمول لازم بود پیش از عمل جراحی، طراحی و تولید اختصاصی انجام شود تا قطعه با محل آسیب تطبیق یابد.

جونگ سونگ لی، از نویسندگان این تحقیق در دانشگاه سونگ‌کیون‌کوان، می‌گوید:
«فناوری هدفمند ما با توسعه یک سیستم چاپ در محل، امکان ساخت و به‌کارگیری بلادرنگ داربست استخوانی را به‌طور مستقیم در حین جراحی فراهم می‌کند. این قابلیت حتی در نقص‌های پیچیده و نامنظم، بدون نیاز به فرآیندهایی مانند تصویربرداری، مدل‌سازی یا برش‌کاری، انطباقی دقیق با ساختار آناتومیکی ایجاد می‌کند.»

ماده مورد استفاده به شکل فیلامنت در یک تفنگ چسب حرارتی اصلاح‌شده قرار می‌گیرد. این فیلامنت از دو جزء اصلی تشکیل شده است:

هیدروکسی‌آپاتیت (HA): ترکیبی طبیعی موجود در استخوان با خاصیت ترمیمی.

پلی‌کاپرولاکتون (PCL): یک ترموپلاستیک زیست‌سازگار که در دمای پایین حدود ۶۰ درجه سانتی‌گراد ذوب می‌شود.

ذوب شدن PCL در این دما، شرایطی ایمن برای استفاده در بدن فراهم می‌کند؛ بدون آسیب به بافت‌های اطراف و با قابلیت پر کردن دقیق شیارهای نامنظم استخوان. همچنین با تغییر نسبت HA به PCL، پژوهشگران توانستند سختی و استحکام گرافت‌ها را متناسب با نیازهای مختلف بدن تنظیم کنند.

این فرآیند تنها در چند دقیقه تکمیل می‌شود و مزیتی چشمگیر در کاهش زمان جراحی و بهبود کارآمدی بالینی به شمار می‌رود. برای مقابله با خطر عفونت، ترکیبات آنتی‌باکتریال نیز در فیلامنت گنجانده شده‌اند.

نمونه اولیه این ابزار روی استخوان فمور شکسته خرگوش‌ها آزمایش شد. بررسی‌ها طی ۱۲ هفته پس از عمل نشان داد که هیچ اثری از عفونت یا نکروز وجود ندارد و روند بازسازی استخوان در مقایسه با پیوندهای معمولی به‌مراتب بهتر بوده است.