تسهیل تعویض مفصل زانو با استفاده از هیدروژل جدید

به گزارش  ایرنا از پایگاه اینترنتی ساینس آلرت، محققان دانشگاه دوک در آمریکا می گویند که این دستاورد تحقیقی آنها با فناوری چاپ سه بعدی قابل چاپ است و می توان آن را متناسب با زانوی افراد ساخت.

محققان در این تحقیق جدید بر دو کمک فنر طبیعی مهم در زانوها تمرکز کردند که به 'مینیسک' (menisci) معروف هستند و جایگزینی این قسمت های بدن، هم به ویژگی های مناسب ماده و هم به شکل مناسب نیاز دارد.

محققان دانشگاه دوک با غلبه بر این چالش، نشان دادند که در عرض یک روز و تنها با استفاده از یک چاپگر سه بعدی می توان مینیسک هیدروژلی مناسبی تولید کرد.

به گفته محققان، هر زانوی انسان دو مینیسک به شکل گوش دارد که حدفاصل استخوان های ران و ساق پا قرار گرفته اند و در صورت آسیب دیدن این قسمت های حمایت کننده، راه رفتن دردناک می شود و خطر ابتلا به آرتریت افزایش می یابد.

در بزرگسالی، قابلیت خودترمیمی مینیسک ها از بین می رود و در موارد شکستگی، اغلب باید توسط جراحان تعویض شود. 

اما مشکل این است که ایمپلنت های امروزی همچون نمونه طبیعی مستحکم نیستند، خاصیت ارتجاعی ندارند و یا نمی توانند به التیام اطراف زانو کمک کنند.

محققان برای غلبه بر این مشکل، دو نوع هیدروژل مستحکم و قابل انعطاف را با هم ترکیب و تلاش کردند که به ماده ای تا حد امکان شبیه غضروف دست یابند. آنها همچنین با افزودن نانو ذره رُس، باعث شدند که این ماده ابتدا تحت فشار به مایع بدل شود اما بی درنگ استحکام خود را بازیابد. 

محققان توضیح دادند که با درهم تنیدن دو شبکه هیدروژلی، کل ماده کاملا مستحکم می شود.

این تحقیق در نشریه ACS Biomaterials Science and Engineering منتشر شده است.