به گزارش مجله خبری نگار، دانشمندان دانشگاه پلیتکنیک پرم (PNRPU) دریافتهاند که ایمپلنتهایی با ساختار متخلخل شبیه به لانه زنبور، بهترین گزینه برای ترمیم استخوانها هستند. ما در مورد فریمهای به اصطلاح ورونوی صحبت میکنیم - ساختارهای زیستمحلول چاپ سهبعدی که معماری طبیعی استخوان اسفنجی را شبیهسازی میکنند. این خبر توسط سرویس مطبوعاتی دانشگاه به Gazeta گزارش شده است.
ایمپلنتها یا داربستهای زیستمحلول موقت برای شکستگیها، آرتروز و پس از جراحیها استفاده میشوند. آنها به عنوان پایهای برای رشد سلول عمل میکنند و در نهایت با بافت استخوان طبیعی بیمار جایگزین میشوند. یکی از معیارهای اصلی برای اثربخشی آنها، استحکام است. اگر چارچوب خیلی نرم باشد، نمیتواند بار را تحمل کند و قبل از موعد از بین میرود و روند بهبود را مختل میکند.
یولیا پیروگووا، دانشجوی کارشناسی ارشد و پژوهشگر ارشد در آزمایشگاه مکانیک مواد و دستگاههای زیستسازگار PNRPU، توضیح داد: «برای اینکه داربست به طور مؤثر کار کند، مدول الاستیک آن نیز باید تا حد امکان به استخوان واقعی نزدیک باشد.»
دانشمندان نمونههای داربست پلیلاکتید را با استفاده از سه تکنیک رایج چاپ کردند: استفاده از نمودارهای ورونوی شبکههای BCC و ساختارهای ژیروئید. ایمپلنتهای نوع اول از نظر ساختار شبیه لانه زنبوری هستند، نوع دوم شبیه شبکههای هندسی دقیق هستند و نوع سوم شبیه به بافت درهمتنیده بدون گوشههای تیز است.
تمام نمونهها از نظر فشردگی آزمایش و با معماری بافت استخوان اسفنجی مقایسه شدند. چارچوب ورونوی مدول الاستیک ۷۶۶.۲۱ مگاپاسکال را نشان داد - تقریباً مشابه مقدار استخوان طبیعی.
علاوه بر این، محققان آزمایش کردند که سازههای مختلف چقدر خوب میتوانند حداکثر بارهای تا ۴۰۰۰ نیوتن (تقریباً ۴۰۰ کیلوگرم، که مربوط به وزنی است که در حین پرش روی لگن وارد میشود) را تحمل کنند. کمترین میزان تخریب عناصر در قابهای ژیروئیدی - تنها ۱.۲٪ - مشاهده شد. در ورونوی، این میزان تا ۵٪ و در شبکههای BCC - ۷.۱٪ بود.
میخائیل تاشکینوف، رئیس آزمایشگاه، گفت: «ساختارهای ورونوی و ساختارهای ژیروئیدی نه تنها تا حد امکان با بافت استخوان از نظر استحکام مطابقت دارند، بلکه بار را نیز بهتر توزیع میکنند. این امر آنها را به مبنایی امیدوارکننده برای ایجاد ایمپلنتهای منفرد تبدیل میکند.»
پیش از این، ایمپلنتی ساخته شده بود که از حملات تهدیدکننده زندگی در بیماران دیابتی جلوگیری میکرد.