Tutkal tabancasıyla kemik onarımı: Cerrahide 3D baskı dönemi başladı
Güney Koreli araştırmacılar, kırık kemiklere ameliyat sırasında doğrudan 3D baskı ile greft uygulayabilen modifiye bir yapıştırıcı tabancası geliştirdi. Bu yöntem, ameliyat süresini kısaltıyor ve enfeksiyon riskini azaltıyor
Geleneksel olarak kemik implantları metal, bağışlanan kemik veya 3D baskı ile üretiliyor. Ancak düzensiz kırıklarda implantlar ameliyattan önce tasarlanıp üretilmek zorunda kalıyordu. Yeni geliştirilen yapıştırma cihazı, ameliyat sırasında anında karmaşık kemik greftlerini üretmeye olanak tanıyor ve önceden üretime gerek bırakmıyor.
Yapıştırıcı tabancasının çalışma prensibi
Cihazda kullanılan filament, iki temel bileşenden oluşuyor:
Hidroksiapatit (HA): Kemik iyileşmesini destekleyen doğal kemik bileşeni
Polikaprolakton (PCL): Biyouyumlu termoplastik
PCL, 60 derece civarında sıvılaşabiliyor; bu da dokuya zarar vermeden kırık kemik yüzeyine şekil almasını sağlıyor.
HA ve PCL oranı ayarlanarak greftin sertlik ve dayanıklığı farklı ihtiyaçlara göre optimize edilebiliyor.
Ameliyat sırasında esneklik ve hız
Cihaz kompakt ve manuel olduğundan cerrah, baskı yönü, açısı ve derinliğini gerçek zamanlı olarak ayarlayabiliyor. İşlem sadece birkaç dakika sürüyor, bu da ameliyat süresini kısaltıyor ve prosedür verimliliğini artırıyor.
Antibakteriyel özellikler
Enfeksiyon riskine karşı, filament içine vankomisin ve gentamisin antibiyotikleri entegre edildi. Yapılan testlerde, E. coli ve S. aureus gibi bakterilerin büyümesini engellediği görüldü.
İlaçlar, kemik grefti üzerinden yavaşça salınarak bölgesel koruma sağlıyor ve sistemik yan etkileri azaltıyor.
Hayvan deneyleri ve sonuçlar
Cihaz, tavşanlarda ağır femur kırıkları üzerinde test edildi. 12 hafta sonra enfeksiyon veya doku hasarı gözlenmedi. Ayrıca, kemik yüzey alanı, kortikal kalınlık ve polar atalet momenti gibi yapısal parametrelerde, kemik çimentosu ile tedavi edilen gruba kıyasla daha başarılı sonuçlar elde edildi.
Greft, zamanla biyolojik olarak kemikle bütünleşiyor ve yeni kemikle yer değiştiriyor.
İnsan denemelerine hazırlık
Araştırmacılar, antibakteriyel potansiyeli daha da artırmayı ve yöntemi insan denemelerine hazırlamayı planlıyor. Lee, “Klinik uygulama için standart üretim süreçleri, sterilizasyon protokolleri ve büyük hayvan modellerinde preklinik çalışmalar gerekli” dedi.
Başarılı olursa, bu yöntem ameliyathane ortamında doğrudan kemik tamiri için pratik ve anında bir çözüm sunacak.