زجاج حيوي ثلاثي الأبعاد يمهد لعصر جديد في علاج كسور العظام
فاجأ فريق من الباحثين في الصين الأوساط العلمية بابتكار زجاج حيوي جديد يمكن أن يكون بديلاً للعظام الطبيعية، بعدما أظهر خلال التجارب مرونة مقاربة لأنسجة العظام الحقيقية، وقدرة لافتة على دعم نمو الخلايا لفترات أطول مقارنة بالزجاج الطبي التقليدي.
وكشفت الاختبارات على الحيوانات أن هذا الابتكار يقترب من منافسة المواد المتقدمة المستخدمة حالياً في زراعة الأسنان، مما يفتح المجال أمام تطوير غرسات عظمية عالية الكفاءة يمكن أن تحدث تحولاً في جراحة العظام وتقنيات الاستبدال.
ويستند التشابه بين الزجاج والعظام إلى بنيتهما الجزيئية المشتركة، حيث يمتاز كلاهما بقدرة عالية على مقاومة الضغط أكثر من التمدد. وبما أن السيليكا، وهي المكون الأساسي للزجاج، قابلة للتشكيل بطرق متعددة، فإن ذلك يجعلها مرشحاً مثالياً لصناعة غرسات مخصصة تتوافق مع الأجزاء المتضررة بدقة.
غير أن العقبة الكبرى كانت في تقنيات الطباعة ثلاثية الأبعاد، إذ يتطلب تشكيل الزجاج عادةً حرارة هائلة تتجاوز 2000 درجة فهرنهايت واستخدام مواد كيميائية ضارة، وهو ما يحد من جدواه في المجال الطبي بسبب المخاطر والتكاليف المرتفعة.
وللتغلب على هذه التحديات، طور الفريق بقيادة جيانرو شياو، وتاو تشين، وهوانان وانغ، تركيبة مبتكرة بدمج جزيئات السيليكا مع أيونات الكالسيوم والفوسفات، ما أتاح إنتاج هلام حيوي قابل للطباعة يتصلب عند حرارة لا تتجاوز 1300 درجة فهرنهايت، ليصبح خياراً واعداً لزراعة العظام في المستقبل.
