بازسازی استخوان فک با ایمپلنت پرینت سه بعدی

«شکاف لب و استخوان آلوئولار» از ناهنجاری‌های شایع جمجمه و صورت است. این بیماران به درمان‌های طولانی‌مدت نیاز دارند. پیوند استخوان «اتولوگ» (از بدن خود فرد) روش متداول این درمان است. اما این روش به اهداکننده نیاز دارد و معایب خاص خود را به همراه می‌آورد. فناوری پرینت زیستی سه‌ بعدی، زیست‌مواد را به جایگزینی ایده‌آل تبدیل کرده است. یک ایمپلنت مناسب باید استخوان‌سازی را تحریک کند، پایداری مکانیکی داشته باشد و به‌تدریج با بافت طبیعی جایگزین شود.

ایمپلنت پرینت سه بعدی

ایمپلنت‌های شخصی‌سازی‌شده

محققان آلمانی ایمپلنت‌های شخصی‌سازی‌شده تولید کردند. آن‌ها از زیست‌جوهر «کلسیم‌فسفات» استفاده کردند. این ایمپلنت‌ها دقیقاً با هندسه نقص بیمار همخوانی دارند. آن‌ها تصاویر سی‌تی‌اسکن یا ام‌آر‌آی بیمار را برای ساخت مدل به کار بردند.

فرآیند آزمایش

پژوهشگران سلول‌های استخوان‌ساز را با داربست کلسیم‌فسفات ترکیب کردند. آن‌ها دو طرح مختلف با زوایای منافذ متفاوت ساختند. داربست نوع A با جهت‌گیری لایه‌ای ۶۰ درجه و داربست نوع B با جهت‌گیری ۳۰ درجه طراحی شد. نتایج این مطالعه در مدل شکاف آلوئولار موش صحرایی انجام شد. آن‌ها وضعیت ضایعه را در بازه‌های ۶ و ۱۲ هفته بررسی کردند.

نتایج عملکردی

یافته‌ها اثربخشی عالی داربست را در تشکیل استخوان جدید نشان داد. طراحی با زاویه منافذ ۶۰ درجه، نتایج بهتری نسبت به زاویه ۳۰ درجه داشت.

شکل ۱:

(A) مورفولوژی داربست‌های نوع A و B؛ داربست‌های نوع A با جهت‌گیری لایه‌ای ۶۰ درجه و نوع B با جهت‌گیری ۳۰ درجه ساخته شدند.

(B) نقص شکاف خالی (سمت چپ) و نقص پر شده با داربست (راست).

منبع ایمپلنت پرینت سه بعدی

Korn P, Ahlfeld T, Lahmeyer F, Kilian D, Sembdner P, Stelzer R, Pradel W, Franke A, Rauner M, Range U, Stadlinger B. 3D Printing of Bone Grafts for Cleft Alveolar Osteoplasty–In vivo Evaluation in a Preclinical Model. Frontiers in bioengineering and biotechnology. 2020 Mar 25;8:217.