כמו חדש

תחליפים להדפסה ביולוגית לרצועות שחוקות

כמו רובנו, סביר להניח שאתה מדפיס מדי פעם מתכונים או כרטיסי עלייה למטוס, אך האם חשבת פעם להדפיס תחליפים לרצועות שחוקות או פצועות בגופך?

באמצעות מדפסת ביולוגית תלת מימד שנבנתה בעבודת יד המורכבת בפחות מ -3 דולר מרכיבים מדפים, חוקרת אוניברסיטת ניו מקסיקו כריסטינה סלאס, דוקטורנט, עובדת קשה על פיתוח שיטה ליצירת רצועות לפי הזמנה טובות כמו חָדָשׁ.

רצועות הן רצועות סיבים קשיחות ומתוחות המחברות עצמות זו לזו ומייצבות את המפרקים. אבל הם יכולים להתפרק ולקרוע - וקשה לשמצה לתקן אותם לשמצה.

"כרגע אנחנו בשלב החקירה", אומר סלאס, פרופסור במחלקה לאורתופדיה ושיקום של UNM ובבית הספר להנדסה. לאחרונה קיבלה פרס מענק של שנתיים $ 150,000 מהמכון הלאומי לבריאות שיאפשר לה להשקיע יותר זמן במחקר שלה.

הפרס הגיע כתוספת לפרס המדע הקליני והתרגומי של UNM, אומר ריצ'רד ס 'לארסון, דוקטורנט, סגן קנצלר במרכז למדעי הבריאות של UNM.

"ד"ר סאלאס מביא מומחיות מתחומים מרובים לבעיה מתמשכת באורתופדיה", אומר לארסון. "לעבודתה יש פוטנציאל של ממש לשפר את איכות החיים של חולים רבים הסובלים מפגיעות ברצועות".

קרעים ברצועות מתרחשים בדרך כלל עם פציעות ספורט, כמו גם כתוצאה מתאונות או בלאי שמגיע עם הגיל. רצועות עשויות להחלים - לאט - אך במקרים רבים יש צורך בתיקון כירורגי.

כאשר המנתחים "מתקנים" רצועה קרועה, מה שהם באמת עושים הוא לקצור אורך גיד ממקומות אחרים בגוף, אומר סלאס. הם מקדחים חורים דרך העצמות הסמוכות, ואז משחילים את קצות הגיד ומאבטחים אותם.

הגיד המושתל נועד לשמש תחליף לרצועה הקרועה. אבל גידים אינם שווים מבחינה מכנית לרצועות: הם נמתחים, וזה יכול לגרום ליציבות רבה מדי במפרק, היא אומרת.

אחרים ניסו לפתח רצועות מלאכותיות, עם הצלחה מוגבלת, אומר סאלאס. מכשול גדול היה להבין כיצד לחבר את הרצועות בצורה בטוחה לעצם.

סלאס חושב שאולי יש לה פתרון. "מה שהתמקדנו בו הוא פיתוח פיגום להתחדשות מפרקים", אמרה.

יש לה מספר פטנטים הממתינים לטכניקה שבה מדפסת ביו תלת-ממדית מתחלפת במכשיר שנקרא אלקטרו-ספינר קרוב לשדה שיכול ליצור סיבים ארוכים ואולטרה-דקים המדמים את סיבי הקולגן ברצועות.

שני המכשירים, בפלטפורמה אחת, מתחלפים לבנות "פיגום" של חומרים מתכלים המהווה העתק מושלם של העצמות הסמוכות והרצועה המצטרפת אליהן. כאשר הסיבים מוצבים בין שכבות עצם מתחלפות המופקדות על ידי מדפסת התלת-ממד, נוצר חיבור הדוק למפרק יציב.

לאחר מכן הפיגום "נזרע" בתאי גזע שישתכפלו ויתפתחו למבנה הרצועות והעצמות השזור הייחודי של המפרק המקורי. עבור מנתח יהיה זה פשוט פשוט להשתיל את המפרק החדש על קצות העצמות הקיימות.

סלאס מקווה שמענק ה- NIH החדש יאפשר פיתוח אב טיפוס פונקציונאלי המתאים למסחור. אם הכל יסתדר כמתוכנן, ייתכן שיגיע הזמן שבו מטופל עם פציעה במפרק יגיע לסריקה תלת-ממדית שתתורגם במהירות לחלק חלופי מותאם אישית לפי הזמנה-ויהיו חדשות טובות לכולם.