3 Minute
De la unealtă DIY la inovație chirurgicală
Cercetătorii din Coreea de Sud au transformat un pistol de lipit casnic într-un dispozitiv compact de mână capabil să producă și să depună material pentru grefă osoasă direct în fracturi. Detaliat într-un articol recent în revista Device, instrumentul modificat permite imprimarea 3D in situ a unor schelete poroase pe defecte osoase — eliminând necesitatea implanturilor prefabricate și oferind o opțiune mai rapidă și mai adaptabilă pentru repararea chirurgicală.
Cum funcționează dispozitivul
În loc de adeziv termoplastic obișnuit, echipa a încărcat dispozitivul cu un compozit reglabil format din hidroxiapatită, un mineral foarte apropiat de osul natural, și policaprolactonă (PCL), un termoplastic biocompatibil care se topește la temperaturi relativ scăzute. Prin modificarea raportului hidroxiapatită/PCL, chirurgii pot ajusta rigiditatea și porozitatea grefelor imprimate pe parcursul procedurii. Imprimanta compactă, operată manual, permite clinicianului să controleze direcția, unghiul și adâncimea imprimării în timp real pentru a se potrivi defectelor anatomice neregulate, facilitând astfel o potrivire anatomică personalizată.
Caracteristici ale produsului
- Mecanism portabil, de mână, pentru imprimare 3D in situ
- Formulă compozită ajustabilă pentru reglarea mecanică în timpul intervenției
- Materiale biocompatibile: hidroxiapatită și policaprolactonă
- Depunere rapidă — grefarea poate fi finalizată în câteva minute
- Conceput pentru o potrivire anatomică îmbunătățită fără modelare preoperatorie
Comparativ cu implanturile convenționale
Soluțiile tradiționale — plăci metalice, implanturi polimerice prefabricate sau grefe osoase de la donator — necesită imagistică preoperatorie, modelare, fabricație personalizată sau procese îndelungate de sterilizare și ajustare. În schimb, sistemul tip pistol de lipit produce schelete direct la locul intervenției, reducând timpul de așteptare și permițând o adaptare personalizată chiar și pentru fracturi complexe. În teste pe iepuri, grefele imprimate in situ au arătat o regenerare osoasă superioară și niciun caz de infecție în termen de 12 săptămâni, comparativ cu animalele martor care au primit ciment osos standard.
Avantaje și potențial clinic
Avantajele cheie includ reducerea duratei operației, potrivirea anatomică precisă și capacitatea de a modifica proprietățile mecanice ale scaffold-ului în timp real. Echipa de cercetare sugerează că această abordare ar putea reduce complicațiile postoperatorii și contribui la limitarea utilizării excesive a antibioticelor prin scăderea riscului de infecție. Deoarece materialele sunt biodegradabile și osteoconductive, structurile imprimante urmăresc să susțină regenerarea naturală a osului, în loc să ocupe permanent spațiul.
Cazuri de utilizare și relevanță pe piață
Aplicațiile imediate includ chirurgia de urgență pentru traumatisme, ortopedia veterinară și contexte în care personalizarea rapidă este esențială, dar infrastructura avansată de fabricație este limitată. Pentru piața dispozitivelor medicale, tehnologia marchează o posibilă tranziție către instrumente mobile de fabricație aditivă care oferă chirurgilor capabilitatea de a produce grefe la cerere. Studiile preclinice în desfășurare, pe modele animale mai mari, vor evalua siguranța, scalabilitatea și căile de reglementare necesare înainte de testele pe oameni și adoptarea comercială.
Pașii următori
Echipa de cercetare extinde testele preclinice pe animale mari și rafinează formulările materialelor și ergonomia sistemului de livrare. Dacă demersurile se dovedesc reușite, acest hibrid între hardware low-tech și biomateriale avansate ar putea accelera adoptarea imprimării 3D in situ în sălile de operație, susținând recuperări mai rapide și o îngrijire ortopedică mai personalizată.
Sursa: cell
Comentarii