يعمل علماء جامعة موسكو البوليتكنيكية على تطوير غرسات طبية حديثة مصنوعة من مواد بوليمرية قابلة للتحلل الحيوي، تهدف إلى استبدال الصفائح المعدنية التقليدية المستخدمة في علاج كسور الفك السفلي وإعادة ترميم عظام الوجه . وأفادت وكالة تاس – قسم العلوم (TASS Science) أن هذه التقنية قد تمثل نقلة نوعية في جراحة الوجه والفكين.
مشكلة الصفائح المعدنية في علاج كسور الوجه
رغم فعالية الصفائح المعدنية المستخدمة حاليا في تثبيت الكسور، فإنها تطرح مشكلة طبية معروفة تُسمّى ظاهرة حجب أو إزاحة الإجهادات الميكانيكية.
وبسبب اختلاف الخصائص الميكانيكية بين المعدن والعظام، تتحمّل العظام أحمالا غير متوازنة، ما قد يؤدي إلى:
زيادة الضغط الميكانيكي على العظام
ارتفاع خطر حدوث كسور ثانوية
الحاجة إلى عمليات إضافية لإزالة الصفائح المعدنية
مواد بوليمرية قابلة للتحلل الحيوي
يركّز البحث، الذي يقوده إيليا فاسيلييف، الأستاذ المشارك في كلية الطباعة بالجامعة، على دراسة خصائص مركّبات بوليمرية قابلة للامتصاص الحيوي تعتمد على بوليمر البولي لاكتيـد (Polylactide)، معزّزا بـ:
بوليمرات بوليسترية
إضافات ذات خصائص مضادة للميكروبات
وتهدف هذه التركيبة إلى إنتاج غرسات طبية تجمع بين القوة الميكانيكية والأمان الحيوي.
لماذا يُستخدم البولي لاكتيـد؟
أوضح الباحثون أن البولي لاكتيـد يتميّز بعدة خصائص مهمة، أبرزها:
صلابة عالية
قوة ميكانيكية مرتفعة
قابلية منخفضة للتشوه
إلا أن هذه الخصائص، رغم أهميتها، تتطلب تعديلا لضمان ملاءمتها للأنسجة العظمية، وهو ما دفع الباحثين إلى دمجه مع بوليمرات أخرى.
دور بولي كابرولاكتون في تحسين الخصائص
لتحقيق توازن أفضل بين الصلابة والمرونة، يتم إدخال بولي كابرولاكتون (Polycaprolactone) إلى مصفوفة البولي لاكتيـد، وهو بوليمر يتميز بـ:
مرونة عالية
قدرة أكبر على التشوه دون كسر
ويؤدي تفاعل هذين البوليمرين على المستوى فوق الجزيئي إلى تعديل الخصائص الميكانيكية النهائية للغرسة، بما يجعلها أكثر توافقا مع طبيعة العظام البشرية.
كما يمكن استخدام بولي كابرولاكتون:
كمادة مستقلة
أو بعد تعديله بإضافات مضادة للبكتيريا للحد من مخاطر العدوى بعد الجراحة
توافق ميكانيكي مع العظام (الإيزوإلاستيكية)
يشير الباحثون إلى أن معامل المرونة للبولي لاكتيـد قريب جدًا من معامل مرونة العظام الطبيعية، وهي خاصية تُعرف علميًا باسم الإيزوإلاستيكية.
ويُعد هذا التوافق الميكانيكي عاملا أساسيا في:
تقليل الإجهاد غير المتوازن
دعم عملية الشفاء الطبيعي
منع حدوث مضاعفات طويلة الأمد
تحفيز تجدد العظام واستعادة الوظيفة
إضافة إلى خصائصه الميكانيكية، تتميز هذه المواد بكونها قابلة للتحلل الحيوي، حيث:
تتحلل تدريجيا داخل الجسم
تُحفّز نمو خلايا تجديدية جديدة في موقع الغرسة
تسمح بإعادة بناء العظام المتضررة بالكامل دون الحاجة لإزالة الغرسة جراحيا
ويسهم ذلك في استعادة البنية العظمية والوظيفة الطبيعية لعظام الوجه والفك بشكل كامل.
