מהפכה צפויה בטיפול בשברים באמצעות "חומר ג'ל"

SadaNews - כאשר שבר העצם חמור או לאחר הסרת גידול עצם, רופאים בדרך כלל פונים להשתלת עצם מגוף המטופל או השתלות מתכתיות קשות. אך הפתרונות הללו אינם אידיאליים; ההשתלה דורשת ניתוח נוסף, בעוד שהמתכות הן יותר קשות מעצם טבעי, מה שעלול לגרום להיחלשות ההחלה עם הזמן.

והיום, פיתחו חוקרים במכון הפדרלי הטכנולוגי בשווייץ בזיוריוך (ETH Zurich) חומר ג'ל חדשני שעשוי לשנות מציאות זו, לפי דיווח באתר "סקיינטיפיק דיילי".

והחומר החדש הוא "הידרוג'ל" המורכב מ-97% מים ו-3% פולימר ביולוגי תואם לגוף. על אף שהוא בעל מרקם דמוי ג'לטין, ניתן להדפיס אותו בלייזר בדיוק רב כדי ליצור מבנים מורכבים המחקים את המבנה הפנימי של העצם.

היתרון הבולט הוא שההידרוג'ל הזה לא פועל כחתיכת מתכת זרה לגוף, אלא מחקה את השלב הראשון הטבעי של ריפוי העצמות.

בעת התרחשות שבר, העצם לא הופכת מיד לרקמה קשה.. אלא קודם נוצר מבנה רך עשיר בתאים ונוזלים, שמאפשר מעבר של תאי חיסון ותיקון, לפני שהיא הופכת בהדרגה לעצם מוצקה.

ההידרוג'ל החדש תוכנן לחקות את השלב המוקדם הזה, מה שמאפשר לתאי העצם להיכנס אליו ולבנות רקמה חדשה בתוכו.

ולמען הגמישות של החומר, הוסיפו החוקרים שני מולקולות מיוחדות; אחת מהן קושרת את שרשראות הפולימר זו לזו, והשנייה מתגוננת כאשר היא נחשפת ללייזר, מה שמוביל לקשיחות באזורים מסוימים בלבד.

באמצעות טכניקה זו, הצליחה הקבוצה להדפיס פרטים מדוייקים של עד 500 ננומטר, והשיגה מהירות הדפסה תקנית של 400 מ"מ בשנייה, והפיקה את המבנה הסיבי הפנימי של העצם הידוע בשם "טרביקולה".. להשוואה, חתיכת עצם בגודל קובייה קטנה מכילה רשת של ערוצים דקים שאורכם מגיע לעשרות קילומטרים.

תוצאות ראשוניות מבטיחות

בניסויים מעבדתיים, הצליחו תאי בניית העצם לעבור לתוך המבנה המודפס, ולהפיק קולגן שהוא רכיב חיוני בהיווצרות העצם, בנוסף לתגובה לחומר מבלי להציג השפעות שליליות.

ועד כה, החומר נבדק במעבדה בלבד, והקבוצה מתכוונת לערוך ניסויים על בעלי חיים כדי לחקור את יכולתו לתמוך בריפוי העצמות בתוך גוף חי.

ובין היתרונות שמבדילים את החדשני החדש מאלטרנטיבות מסורתיות היא העובדה שהוא לא דורש לקיחת עצם מהמטופל, שהוא יותר גמיש ותואם לרקמות, בנוסף להיותו ניתן להתאמה לפי צורת השבר, והוא מתפרק בהדרגה עם היווצרות העצם החדשה.

אם המחקרים הבאים יוכיחו את הצלחתו, טכניקה זו עשויה לפתח את הדרך להשתלות חיות חכמות שעובדות בשיתוף פעולה עם הגוף במקום להחליף חלק ממנו בחומרים קשים.. והתוצאה הפוטנציאלית היא טיפול יותר טבעי, ריפוי יותר יציב, ועולם חדש בניתוחי עצמות.