توجد لحظات في الطب عندما يتغير الشفاء ليس من خلال دواء جديد أو أداة، ولكن من خلال هندسة جديدة للزمان. لطالما كانت العظام تصلح نفسها من خلال البناء ببطء إلى الداخل - خلايا تعبر جسوراً صغيرة، معادن تتصلب حول هياكل غير مرئية، القوة تعود تدريجياً. في كرايستشيرش، يلتقي هذا الإيقاع القديم الآن مع هندسة حديثة. بدأ الباحثون تجارب سريرية بشرية على هياكل عظمية مطبوعة بتقنية ثلاثية الأبعاد، مما يمثل انتقالاً هادئاً ولكنه مهم من وعد المختبر إلى المرضى الأحياء.

تخرج هذه الأعمال من جامعة أوتاغو، برنامج الطب التجديدي وهندسة الأنسجة في كرايستشيرش، حيث قضى المهندسون الحيويون وأخصائيو العظام سنوات في تحسين الهياكل القابلة للطباعة التي يمكن أن تحاكي التعقيد المسامي للعظام الطبيعية. على عكس مواد الطعوم التقليدية، تم تصميم هذه الهياكل كإطارات مؤقتة - شبكات مطبوعة بدقة تدعم تدفق الدم، وتعلق خلايا الجذع، وترسيب المعادن بينما تذوب تدريجياً مع استبدال العظام الحقيقية لها. تكمن الابتكارات الأعمق في مدى قرب الهيكل الآن من تطابق العيب نفسه، مشكلاً من بيانات التصوير إلى أشكال محددة للمرضى تناسب المفاصل التالفة والكسور بدقة تشريحية.

ما يعطي هذه المعلم في كرايستشيرش صدى خاص هو الانتقال إلى زمن التجارب السريرية البشرية. في المختبر، يمكن أن تظهر الهياكل القوة، المسامية، والتوافق الخلوي تحت ظروف مثالية. في الأشخاص، يجب أن تفعل شيئاً أكثر صعوبة: البقاء على قيد الحياة أثناء الحركة، الالتهاب، التباين الجراحي، والبيولوجيا غير المتوقعة للشفاء الفردي. يعني بدء التجارب السريرية أن العلم قد تجاوز تلك العتبة حيث تلتقي النظرية بالتعافي المعيشي - حيث تصبح الشبكة المطبوعة شيئاً قد يمشي عليه المريض يوماً ما، أو يعتمد عليه، أو يثق به مرة أخرى بعد الصدمة.

هناك شيء شبه شعري في منطق المادة نفسها. العظام ليست صخرة صلبة ولكنها تسلسل حي من المسام، والقنوات، وشبكات المعادن. غالباً ما تستبدل الغرسات التقليدية الفقدان بالدوام: لوحات معدنية، براغي، وبدائل صلبة. بدلاً من ذلك، تقدم الهيكل المطبوعة نوعاً من الاختفاء الموجه. تدخل الجسم كدعم، ثم تتخلى عن مكانها بينما تضع الخلايا العظمية الأنسجة الأصلية وتطالب الشبكات الوعائية بالقنوات المفتوحة المخصصة لها. تم تصميم الغرسة ليس لتبقى، ولكن لتجعل نفسها غير ضرورية.

يبدو أن دور كرايستشيرش في هذه القصة مناسب بشكل خاص. أصبحت المدينة مركزاً هادئاً للطب التجديدي الانتقالي، حيث تتقاطع الهندسة، والجراحة، وبحوث المواد الحيوية مع الحاجة السريرية العملية. تساعد نفس أساليب الطباعة الحيوية باستخدام الضوء المرئي التي تم تطويرها في المختبرات المحلية - الأكثر أماناً للخلايا المدمجة والمتوافقة مع سير العمل في المستشفيات - الآن في تشكيل هياكل قد تدعم العظام، والغضاريف، وإصلاح الجهاز العضلي الهيكلي في المستقبل بعيداً عن جراحة العظام وحدها.

قال الباحثون إن التجارب السريرية البشرية الأولى ستركز على السلامة، والتكامل الهيكلي، ونتائج نمو العظام المبكرة في المرضى الذين يعانون من عيوب عظمية موضعية. إذا كانت ناجحة، فإن الهياكل المطبوعة بتقنية ثلاثية الأبعاد قد تفتح طريقاً جديداً لإصلاح العظام الشخصية التي تقلل من العمليات الجراحية المتكررة وتحسن التعافي الوظيفي على المدى الطويل.

تنبيه صورة الذكاء الاصطناعي هذه الرسوم التوضيحية هي تصورات مفاهيمية تم إنشاؤها بواسطة الذكاء الاصطناعي تهدف إلى تمثيل البحث السريري وليست صوراً فعلية للمرضى أو تجارب المستشفيات.

تحقق من المصدر (تغطية موثوقة متاحة): جامعة أوتاغو كرايستشيرش، ClinicalTrials.gov، Advanced Functional Materials، RNZ، نيوزيلندا هيرالد