شیشه جایگزین استخوان می‌شود!

هیچ کس تصور نمی کند شیشه جایگزینی برای استخوان باشد اما محققان چینی یک شیشه زیست فعال با قابلیت چاپ سه بعدی ابداع کرده اند که از لحاظ مقاومت به استحکام استخوان نزدیک است.

به گزارش خبر گزاری مهر به نقل از اینترستینگ انجیرینگ، این ابداع در آزمایش روی حیوانات از رشد سلولی طولانی‌تری نسبت به شیشه ساده پشتیبانی کرد و عملکرد آن تقریباً با یک ماده ایمپلنت دندانی یکسان بود. شیشه و استخوان به دلیل ساختار مولکولی شأن یک ویژگی مشترک دارند آنها در مقابل فشار بهتر از کشش عمل می‌کنند.

سیلیکا جز اصلی شیشه است که به حالت مایع نیز وجود دارد و می‌توان آن را به طور آزاد شکل داد این ویژگی، امکان ساخت ایمپلنت‌هایی را فراهم می‌کند که می‌توانند به طور دقیق و کامل با بخش‌های آسیب‌دیده استخوان تطبیق داده شوند. هرچند شیشه پتانسیل زیادی در این زمینه دارد اما بهینه سازی فرایند چاپ یک چالش بود.

چاپ سه بعدی شیشه نیازمند استفاده از پلاستیک‌سازهای سمی و دمای بسیار بالا و فراتر از دو هزار درجه فارنهایت است که کاربرد آن را در حوزه پزشکی محدود می‌کند زیرا در این حوزه ایمنی و هزینه عوامل بسیار مهمی هستند.

محققان به رهبری جیانرو شیائو، تائو چن و هونان وانگ روش پاک‌تری را دنبال کردند. آنها ذرات سیلیکا با بار مخالف را با یون‌های کلسیم و فسفات ترکیب کردند که هر دو این مواد برای کمک به رشد سلولی مشهور هستند. این ترکیب یک ژل قابل چاپ به وجود آورد که در دمای 1300 درجه فارنهایت سخت می‌شود.

محققان شیشه زیستی جدید، شیشه سیلیکایی خالص و جایگزین استخوان دندانی را برای ترمیم جمجمه خرگوش به کار گرفتند.

هرچند محصولات تجاری به رشد زودهنگام تر منجر شدند، اما شیشه زیستی مقاوم‌تر بود. بیشتر سلول‌های استخوانی پس از دو هفته به داربست شیشه زیستی چسبیدند اما در شیشه خالص هیچ نشانی از رشد نبود.

اکنون محققان گزارش دادند این ماده رشد استخوان را در مدت زمان طولانی‌تری نسبت به گزینه‌های موجود حفظ می‌کند.