في المستقبل القريب، هناك شكل جديد من المواد التي تعمل مثل الضمادات، لديها القدرة على إصلاح القلوب التالفة أو أجزاء أخرى من الجسم من خلال التكامل بسلاسة مع الأنسجة الموجودة.

وابتكر الباحثون طريقة جديدة للطباعة ثلاثية الأبعاد للمواد التي تحاكي قوة ومرونة الأنسجة البشرية، حيث تعاونت جامعة كولورادو بولدر مع جامعة بنسلفانيا، لتطوير طريقة الطباعة ثلاثية الأبعاد الجديدة هذه، والتي تسمى المعالجة المستمرة بعد التعرض للضوء بمساعدة بدء الأكسدة والاختزال (CLEAR).

ومن المثير للاهتمام أن هذا النهج سوف ينتج مواد ذات مزيج فريد من الخصائص، وهي، المرونة لتحمل ضربات القلب المستمرة، والصلابة لمقاومة ضغط المفاصل، والقدرة على التكيف لتناسب متطلبات المريض المحددة.

ويأمل الفريق أن تؤدي هذه التقنية إلى ظهور مواد حيوية متقدمة مثل ضمادات القلب المليئة بالعقاقير، وأخرى للغضاريف، والخيوط الجراحية الخالية من الإبر.

 

وقال جيسون بورديك، المؤلف الرئيسي للبحث: "إن أنسجة القلب والغضاريف متشابهة في أنها تتمتع بقدرة محدودة للغاية على إصلاح نفسها، وعندما تتلف، لا يوجد رجوع إلى الوراء، ومن خلال تطوير مواد جديدة أكثر مرونة لتعزيز عملية الإصلاح هذه، يمكننا أن نحدث تأثيرًا كبيرًا على المرضى".

و هذه المادة المطبوعة ثلاثية الأبعاد، قوية وقابلة للتمدد والتشكل، ولزجة في نفس الوقت.

وتعمل طريقة CLEAR عن طريق تشابك الجزيئات الطويلة في المواد المطبوعة ثلاثية الأبعاد، وجاءت هذه الفكرة من التشابك المعقد الموجود في الديدان.

وخضعت المواد التي تم إنشاؤها حديثًا لاختبارات تمدد وتحمل، بما في ذلك إجراء غير عادي إلى حد ما حيث تحركت دراجة فوق العينة.

ووجد الباحثون أن المواد كانت أكثر صلابة بشكل لا يصدق، من تلك التي تم إنشاؤها باستخدام عملية الطباعة ثلاثية الأبعاد القياسية، ومن المثير للإعجاب أن هذه المواد أظهرت أيضًا التوافق والالتصاق بالأنسجة والأعضاء الحيوانية، وفق العلماء.

وقال مات ديفيدسون، المؤلف المشارك الأول والباحث المشارك في مختبر بورديك: "يمكننا الآن طباعة مواد لاصقة ثلاثية الأبعاد قوية بما يكفي لدعم الأنسجة ميكانيكيًا، لم نتمكن من القيام بذلك من قبل".

 

ويتصور بورديك وفريقه مستقبلًا حيث يمكن استخدام هذه المواد المطبوعة ثلاثية الأبعاد لإصلاح عيوب القلب، وإعطاء أدوية شفاء الأنسجة مباشرة للأعضاء، وتثبيت الانزلاق الغضروفي، وإجراء إغلاق جراحي بدون خيوط.

وعلاوة على ذلك، فإن هذا النهج صديق للبيئة، لأنه يتجاوز مرحلة التصلب التي تتطلب طاقة مكثفة والتي عادة ما تكون مطلوبة في الطباعة ثلاثية الأبعاد.

ذلك وتقدم الفريق بطلب براءة اختراع أولية وسيجري قريبًا المزيد من الأبحاث لفحص استجابة الأنسجة لهذه المواد.