Bilim insanları, standart bir silikon tabancasını modifiye ederek kırık kemiklere doğrudan yapışabilen kemik benzeri bir malzeme 3D yazdırmayı başardı. Bu yenilikçi teknoloji, ameliyathanelerde kullanıma hazır hale gelerek kemik onarımında çığır açabilir.
Şu ana kadar tavşanlar üzerinde test edilen bu cihaz, özellikle cerrahi sırasında düzensiz şekilli kırıkların tedavisinde büyük fayda sağlayacak. Araştırmacılara göre, bu yaklaşım kemik greftlerinin doğrudan hastalıklı bölgeye uygulanması konusunda daha önce örneği olmayan bir yenilik sunuyor.
Geleneksel olarak, büyük kırıklar veya kemik kusurları için kemik greftleri ve iyileşme sürecini desteklemek amacıyla metal pim veya plak gibi sabitleyiciler kullanılır. Ancak bu implantların hastanın kırığına özel şekillendirilmemesi, hizalamada sorunlara ve kemiğin stabilitesinde bozulmalara yol açabiliyor. Daha önceki çalışmalar, kişiye özel 3D yazdırılmış kemik greftlerinin mümkün olduğunu göstermiş olsa da, bu yöntemlerin üretimi zaman alıcı ve zahmetli olduğundan acil cerrahi müdahalelerde kullanılmasına olanak tanımıyordu.
Son günlerde yayımlanan bir çalışmada, araştırmacılar silikon tabancası benzeri bir cihazla kemik ikamesi görevi gören bir materyali doğrudan kırık bölgesine 3D yazdırarak geliştirdikleri yeni yöntemi detaylandırdı. Araştırmada, bacak kırığı olan tavşanlarda bu teknoloji başarıyla test edildi.
Temel 3D yazdırma yöntemlerinde, ısıtılan esnek plastik bir tel istenen şekle getirilir. Ancak araştırmacılar, daha önceki çalışmalarda biyobozunur kemik iskeleleri oluşturmak için kullanılan polikaprolakton (PCL) ve kemik yapısı için önemli bir kalsiyum minerali olan hidroksiapatit (HA) içeren bir filament geliştirdi. Ayrıca, enfeksiyonu önlemeye yardımcı olmak amacıyla iki farklı antibiyotik de filamentin içine dahil edildi; bu antibiyotikler, birkaç hafta boyunca filamentten yavaşça salınıyor.
Düşük sıcaklıkta kalsiyum bazlı filamenti püskürtmek üzere modifiye edilen bir silikon tabancası kullanılarak, vücut sıcaklığında 40 saniyede soğuyan küçük şekiller oluşturuldu. Bu sayede laboratuvar ortamında tavşanlar üzerinde yapılan ameliyatlar sırasında 3D kemik greftleri doğrudan kırık ve kusurlara yazdırılabildi.
Bu yöntem, cerrahi süreyi azaltma ve gerçek cerrahi koşullar altında işlemsel verimliliği artırma açısından önemli bir avantaj sağlıyor.
Araştırmacılar, geliştirdikleri 3D yazdırılmış kemik greftlerini Yeni Zelanda beyazı tavşanlar üzerinde denedi. Kırıkları metal plak ve vidalarla sabitledikten sonra, tavşanların kemik kusurlarını yeni kemik benzeri filament veya geleneksel kemik çimentosu ile doldurdular ve 12 hafta boyunca tavşanların iyileşme süreçlerini takip ettiler.
Yeni tedavi yöntemi uygulanan tavşanlarda, geleneksel tedavi alanlara kıyasla üç aylık süreçte daha iyi kemik dokusu oluşumu ve daha yoğun kemik büyümesi dahil olmak üzere daha olumlu sonuçlar gözlemlendi. Çalışma süresinin sonunda, deneysel kemik materyalinin yaklaşık %10 oranında çözündüğü belirtildi.
Araştırmacılar, bu teknolojinin terapötik potansiyelini bir tavşan modeli kullanarak doğruladıklarını ve insanlarda kullanımdan önce daha büyük hayvan modellerinde daha ileri çalışmalara ihtiyaç olduğunu belirtiyor. Bununla birlikte, bu yaklaşımın gelecekteki travma cerrahisinde daha yaygın olarak kullanılabileceği öngörülüyor.
