علاجات عيوب العظام التقليدية مثل غرسات التيتانيوم والطعوم العظمية الذاتية لها حدود في علاج عيوب العظام الكبيرة ، والتي تترك أنسجة العظام المحيطة عرضة للتلف. لمعالجة هذه المشكلات ، يعمل مشروع BioStruct على غرسة قابلة للامتصاص من أجل نهج أكثر ملاءمة للعظام للشفاء.
صورة
△ سبيكة الزنك والمغنيسيوم المطبوعة ثلاثية الأبعاد التي طورتها جامعة RWTH Aachen في ألمانيا ، تم دمج نموذج الفك السفلي المصنوع من PLA مع غرسة مطابقة للعيوب مصنوعة من ZnMg
في 20 مارس 2023 ، علم القطب الجنوبي أنه كجزء من مشروع BioStruct ، كانت جامعة RWTH Aachen في ألمانيا تدرس مزيجًا جديدًا من سبائك الزنك والمغنيسيوم لهيكل شبكي. وهم يعتقدون أن اندماج طبقة مسحوق شعاع الليزر (PBF-LB) هو العملية الوحيدة القادرة على إنتاج مثل هذه الهياكل.
صورة
هيكل شبكي من سبائك الزنك والمغنيسيوم مصنوع باستخدام تقنية PBF-LB ، بقطر عمود 200 ميكرومتر
دمج سرير المسحوق بشعاع الليزر ، أمل جديد لعمليات الزرع الخاصة بالمريض؟
يفتح دمج طبقة المسحوق بأشعة الليزر خيارات تصميم جديدة للغرسات التي يمكن أن تلبي احتياجات المريض المحددة مثل الإجهاد الميكانيكي وسلوك التآكل في موقع التطبيق. باستخدام نهج تصميم الهيكل الشبكي ، يتم إنشاء هندسة الخلايا الشبكية وترتيبها بشكل حدودي وفقًا لمتطلبات محددة. تم تصميم الهيكل الشبكي الناتج وفقًا لموقع عيب العظام وهو جاهز للإنتاج باستخدام تقنية PBF-LB.
في الدراسة ، حقق العلماء صقل الحبوب وتعديل البنية المجهرية المستهدفة عن طريق إضافة كمية صغيرة من المغنيسيوم إلى الزنك. لقد صنعوا أول هيكل شبكي باستخدام سبيكة الزنك والمغنيسيوم ، والتي أثبتت فعاليتها وقابليتها للتكرار كغرس عظم الفك. يبلغ قطر الهيكل الشبكي المستخدم في جهاز العرض 200 ميكرومتر.
سيتم تطبيق نتائج البحث الخاصة بمشروع BioStruct على إنتاج الغرسات ، المصممة بناءً على المعرفة المكتسبة من الإنتاج والتوافق الحيوي لغرسات سبائك الزنك والمغنيسيوم. بالإضافة إلى ذلك ، سيتم أيضًا تحسين عملية التصميم وأتمتتها.
يمكن تلخيص أن فريق جامعة RWTH Aachen في ألمانيا يقوم بإنشاء قاعدة بيانات خاصة بالمواد وما بعد المعالجة ، بالإضافة إلى قاعدة بيانات خاصة بالتطبيق ، لدمج احتياجات المريض والإنتاج تلقائيًا في عملية التصميم. يتمثل الهدف الشامل للمشروع في إنتاج غرسات مصنوعة خصيصًا وقابلة للامتصاص بيولوجيًا تلبي متطلبات المريض المحددة وتسمح باستخدام علاجات ألطف.
صورة
△ يستخدم باحثو ديلفت الحديد المسامي للطباعة ثلاثية الأبعاد لغرسات العظام القابلة للتحلل
تقدم في زراعة العظام من خلال الطباعة ثلاثية الأبعاد
باستخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد القائمة على البثق ، ابتكر المهندسون في Delft University of Technology غرسات حديدية مسامية قابلة للتحلل الحيوي مع إمكانات كبيرة لاستبدال العظام. يمكن أن يمتص الجسم هذه الغرسات المؤقتة ، مما يساعد على تقليل مخاطر الالتهاب طويل الأمد ، ويسمح بتصميم وتصنيع الهياكل المسامية التي تعالج عيوب العظام الحرجة.
صورة
△ توصل العلماء إلى كيفية استخدام الطابعات ثلاثية الأبعاد والمواد الشبيهة بالهلام التي تحتوي على خلايا حية لطباعة الهياكل الشبيهة بالعظام
في الوقت نفسه ، ابتكر باحثون في جامعة نيو ساوث ويلز (UNSW) في أستراليا تقنية جديدة يمكنها طباعة هياكل شبيهة بالعظام تتكون من خلايا حية ، مع تطبيقات محتملة في هندسة أنسجة العظام ونمذجة الأمراض وفحص الأدوية. تستخدم هذه التقنية أحبارًا من السيراميك يمكن بثقها مباشرة في المناطق المصابة لتسهيل إعادة بناء الغضاريف وعيوب العظام في الموقع. هذا الاكتشاف ، الذي تم بالتعاون مع الأستاذ المساعد كريستوفر كيليان والدكتورة إيمان روحاني من كلية الكيمياء بجامعة نيو ساوث ويلز ، يتيح طباعة "الهياكل العظمية" المليئة بالخلايا في درجة حرارة الغرفة.
