مادة جديدة للزراعة الطبية الحيوية

"الرغوة المعدنية"، التي تتمتع بدرجة من المرونة مماثلة لتلك الموجودة في العظام، يمكن أن تكون جيلا جديدا من الغرسات الطبية الحيوية التي ستمنع رفض المزروعات وتؤدي إلى وفورات مالية. تم تطوير المادة الجديدة من قبل باحثين من جامعة نورث كارولينا

"الرغوة المعدنية"، التي تتمتع بدرجة من المرونة مماثلة لتلك الموجودة في العظام، يمكن أن تكون جيلا جديدا من الغرسات الطبية الحيوية التي ستمنع رفض المزروعات وتؤدي إلى وفورات مالية. وتم تطوير المادة الجديدة من قبل باحثين من جامعة نورث كارولينا وهي أخف وزنا حتى من الألومنيوم الصلب ويمكن أن تتكون من الفولاذ بنسبة مائة بالمائة أو أي خليط من الفولاذ والألمنيوم.

في مقالتهم الجديدة، أبلغ الباحثون عن نتائج محدثة أظهرت أنه بالإضافة إلى قدرة المادة العالية جدًا على امتصاص الطاقة ووزنها المنخفض، فإن معامل المرونة الخاص بها مشابه جدًا لتلك الموجودة في العظام. يفحص معامل المرونة درجة تشوه المادة استجابة للضغط المطبق عليها وقدرتها على العودة إلى حالتها الأصلية عند إزالة الضغط. سيساعد السطح الخشن للرغوة أيضًا في نمو العظام داخل الزرعة بحيث يتم زيادة صلابة الزرعة النهائية.

يوضح الدكتور أفسانه ربيعي، أستاذ الهندسة الميكانيكية وهندسة الطيران في جامعة نورث كارولينا، أن معامل المرونة، الذي يتم قياسه بالجيجا باسكال (وحدات الضغط)، يعد من الخصائص المهمة جدًا للزراعات الطبية الحيوية.

ويوضح الباحث: "عندما يتم إدخال زراعة عظمية أو سنية إلى الجسم لتحل محل عظم أو جزء من العظم، يجب أن تتحمل الوزن المناسب بنفس الطريقة التي تتحملها العظام المحيطة بها". "إذا كان معامل مرونة الزرعة أعلى بكثير من العظم، فسيتم نقل معظم الوزن إليه وسترغب العظام المجاورة في التلاشي و"الموت". سيؤدي هذا في النهاية إلى انفصال الغرسة وفشل الشفاء. تُعرف هذه الظاهرة باسم الحماية من الإجهاد. عندما يحدث هذا، سيحتاج المريض إلى جراحة تصحيحية لاستبدال الزرعة. ويشير الباحث الرئيسي إلى أن الرغوة المركبة لدينا يمكن أن تكون الحل الأمثل لمنع هذه الظاهرة.

ومن أجل تفسير الفرق في معامل مرونة العظام الطبيعية والزروع، نلاحظ أن العظم الطبيعي له معامل يتراوح من عشرة إلى ثلاثين جيجاباسكال، في حين أن الغرسات المصنوعة من التيتانيوم لها قيمة مائة جيجاباسكال. تتميز الرغوة المركبة الجديدة بمعامل قريب من معامل العظام، وهي خفيفة الوزن نسبيًا بفضل بنيتها المسامية.

ويشير الباحث الرئيسي إلى أن السطح الخشن للرغوة المعدنية "سيرتبط جيدًا بالعظام الجديدة التي ستنمو حول الزرعة، مما سيسمح للجسم بنمو العظام داخل مسام الزرعة. هذه الحقيقة ستزيد من المتانة الميكانيكية والصلابة للزرعة داخل الجسم."

الخبر من الجامعة