Ameliyatlarda yeni dönem: Kırık kemikler 3D baskıyla anında tamir ediliyor

Kırık kemiklerin tedavisinde devrim niteliğinde bir yöntem geliştirildi. Güney Kore’deki Sungkyunkwan Üniversitesi’nden bilim insanları, modifiye edilmiş bir tutkal tabancasıyla ameliyat sırasında 3D baskı yöntemiyle kemik grefti üretmeyi başardı. Bu yöntem, hem operasyon süresini kısaltıyor hem de antibiyotik salınımıyla enfeksiyon riskini azaltarak hastaların iyileşme sürecini hızlandırıyor.

AMELİYATTA ANINDA KEMİK GREFTİ ÜRETİMİ

Araştırmayı yürüten biyomedikal mühendis Jung Seung Lee, geliştirdikleri cihazın en önemli özelliğinin ameliyat sırasında doğrudan kırık kemiğin üzerine greft basabilmesi olduğunu belirtti. Geleneksel yöntemlerde implantların önceden tasarlanıp üretilmesi gerektiğini hatırlatan Lee, bu sistemin “ameliyat sahasında gerçek zamanlı uyum” sağladığını vurguladı.

KULLANILAN MALZEMELER

Cihazda kullanılan filament, iki temel bileşenden oluşuyor:

• Hidroksiapatit (HA): Doğal kemikte bulunan, iyileşmeyi hızlandıran bir mineral.
• Polikaprolakton (PCL): Düşük ısıda (60°C civarında) eriyebilen biyouyumlu bir plastik.

Bu kombinasyon sayesinde cihaz, dokulara zarar vermeden kemiğin girintili çıkıntılı bölgelerine uyum sağlayabiliyor. Ayrıca HA-PCL oranı değiştirilerek greftin sertliği ve dayanıklılığı ayarlanabiliyor.

ENFEKSİYONA KARŞI KORUMA

Araştırmacılar, cerrahi implantlarda sık görülen enfeksiyon riskine karşı filamente antibiyotik de ekledi. Vancomycin ve gentamicin ile zenginleştirilen greftler, E. coli ve S. aureus gibi yaygın bakterilerin üremesini engelledi. İlaçların yavaş salınımla haftalarca etki göstermesi, sistemik antibiyotik kullanımına kıyasla hem daha etkili koruma hem de daha az yan etki sağladı.

HAYVAN DENEYLERİNDE BAŞARILI SONUÇ

Yeni yöntem, tavşanlarda ciddi uyluk kemiği kırıkları üzerinde test edildi. 12 hafta sonunda, enfeksiyon veya doku hasarına rastlanmadı. Ayrıca kemik yüzey alanı, kortikal kalınlık ve dayanıklılık gibi parametrelerde, klasik kemik çimentosuyla tedavi edilenlere kıyasla çok daha hızlı ve güçlü bir iyileşme gözlemlendi.

Araştırma ekibi, greftin yalnızca mevcut kemiğe uyum sağlamakla kalmadığını, aynı zamanda zamanla çözünerek yerini yeni oluşan kemiğe bıraktığını da doğruladı.

YAKINDA İNSAN DENEMELERİ YAPILACAK

Bilim insanları şimdi yöntemi insan üzerinde uygulanabilir hale getirmek için çalışıyor. Bunun için standart üretim süreçleri, sterilizasyon protokolleri ve büyük hayvan modelleri üzerinde ek denemeler gerekiyor.