خب بچهها، بیاید یه خبر خیلی جالب از دنیای پزشکی و مهندسی براتون تعریف کنم! معمولاً وقتی کسی استخوانشو بدجور میشکنه، دکترها کلی سختی میکشن تا اون رو تثبیت کنن. مثلاً معمولاً سراغ پیچ و پلاکهای فلزی و ایمپلنتهای تیتانیومی میرن که خیلی هم گرون و ساختشون سخت و زمانبره. جدیداً پرینتر سهبعدی (۳D Printer یعنی دستگاهی که میتونه اجسام رو لایهلایه بسازه)، یه کم راه رو باز کرده برای درست کردن قطعات سفارشی برای هر مریض، اما باز هم پروسه طولانی و پرهزینهایه.
حالا دانشمندای دانشگاه Sungkyunkwan تو کره جنوبی با یه ایده باحال اومدن وسط: اسلحه ترمیم استخوان! 😂 فکر کن یه تفنگ دستی که شبیه چسبحرارتی (همونایی که بچگی باهاش کاردستی میساختیم) عمل میکنه، ولی به جای چسب، به صورت مستقیم یه پلیمر خاص و دوستدار بدن رو روی استخوان شکسته میپاشه. این پلیمرها یه جور چارچوب زیستتجزیهپذیر هستن، یعنی هم با بدن سازگارن، هم بعد یه مدت خودشون تجزیه میشن و جا رو به استخوان جدید بدن میدن.
این دستگاه که بهش “Bone-Healing Gun” یا همون اسلحه ترمیم استخوان گفتن، حین عمل جراحی به دکتر اجازه میده به شکلی سریع و سفارشی، چارچوب لازم برای رشد استخوان جدید رو درست روی محل شکستگی بسازه. نکته مهم اینه که این پلیمرها تو دمای نسبتاً پایین (حدود ۶۰ درجه سانتیگراد) ذوب میشن که برای بدن بیضرره. (برای مقایسه، چسب حرارتی معمولی بالای ۱۰۰ درجهس و پوستو نابود میکنه!)
حالا خود داستان درست کردن این تفنگ هم جالبه. تیم پروفسور Jung Seung Lee برای این کار کلی دردسر کشیدن، چون باید مادهای میساختن که در دمای کم ذوب بشه، مقاومت خوبی داشته باشه (یه چیزی نزدیک به استخوان طبیعی)، و البته بتونه تو بدن بعد یه مدت «بیولوژیکی» تجزیه بشه – یعنی چه؟ یعنی خودش کمکم حل بشه و استخوان جدید جاش رو بگیره.
بعد کلی تست و آزمایش، اونا ترکیبی پیدا کردن از پلیکاپرولاکتون (PCL؛ یه پلاستیک زیستتجزیهپذیر که FDA یعنی سازمان غذا و داروی آمریکا تاییدش کرده) و هیدروکسیآپاتیت (Hydroxyapatite یعنی ماده معدنی طبیعی که به رشد استخوان کمک میکنه). از این مخلوط یه فیلامان ساختن – همون رشتهای که از تفنگ خارج میشه – که هم خوب به استخوان میچسبه و هم بعداً بهتدریج تجزیه میشه.
تو آزمایش اول، اومدن شکستگی استخوان ران خرگوشها رو با این اسلحه درست کردن. نتایج خیلی باحال بود: خرگوشهایی که با این روش عمل شدن، خیلی زودتر از اونایی که با چسبهای استخوان رایج درمان شدن، بهتر شدن. البته هنوز مشکلاتی هم هست. مثلاً فرایند تجزیه این پلیمر کمی کند بود و باعث شد استخوان به طور کامل و عالی ترمیم نشه. برای همین پروفسور لی گفته دارن روی فرمول کار میکنن تا تجزیه سریعتر بشه و حتی قراره آنتیبیوتیک به مخلوطش اضافه کنن تا موقع ترمیم، احتمال عفونت هم کم بشه.
یه چالش دیگه هم اینه که خرگوش نسبت به آدمی وزن خیلی کمی داره و خب استخوان انسان کلی فشار تحمل میکنه. باید تو حیوانات بزرگتر هم تست کنن تا مطمئن بشن که چارچوب پلیمری واقعا جواب میده و ایمنه. تازه از اون طرف، کار با این دستگاه مثل چسبحرارتی پیشرفتهست و احتیاج به دقت بالا داره. دکترها اول باید حسابی آموزش ببینن تا قلقش دستشون بیاد و بتونن واسه بیمارا استفادهش کنن.
در کل، آینده این اسلحه استخونی میتونه حسابی تحولی تو درمان شکستگی استخوان باشه: ارزانتر، سریعتر و شخصیسازیشده برای هر مریض! اما فعلاً دانشمندها مشغول رفع آخرین ایرادها هستن تا روزی برسه که این تفنگ، پایش به اتاق عمل باز بشه و زندگی آدمها رو عوض کنه.
منبع: +
