طور باحثون سويسريون من المعهد الفيدرالي السويسري للتكنولوجيا في زيورخ، مادة هيدروجيل، تحاكي الطريقة الطبيعية التي يلتئم بها العظم داخل جسم الإنسان، لتكون بديلاً واعداً لصفيحة العظام التقليدية المستخدمة في علاج الكسور الشديدة أو بعد استئصال أورام العظام.
وقال د. شياو هوا تشين، الأستاذ بالمعهد والباحث الرئيسي في الدراسة، إن الكسور البسيطة عادة ما تلتئم تلقائياً، إلا أن الحالات المعقدة تتطلب تدخلاً جراحياً وزراعة صفائح لتثبيت العظام.
وأوضح: «تصنع هذه الصفائح غالباً من عظام المريض نفسه، فيما يعرف بالطعوم الذاتية، أو من مواد معدنية أو سيراميكية. غير أن الطعوم الذاتية تستلزم جراحة إضافية لاستخراج العظم، بينما قد تفقد الصفائح المعدنية استقرارها بمرور الوقت بسبب صلابتها التي تفوق صلابة العظام الطبيعية».
وأضاف: «تتكون المادة الجديدة من هيدروجيل يحاكي المرحلة الأولى من شفاء العظام. تتكون من 97 % ماء و3 % بوليمر متوافق حيوياً، وتتمتع بقوام ناعم يشبه الهلام وتذوب ببطء داخل الجسم».
وتابع: «تتيح هذه التقنية إنشاء بنى دقيقة للغاية تصل أصغر تفاصيلها إلى نحو 500 نانومتر، مع سرعة تصنيع تبلغ 400 مليمتر في الثانية، وهو ما وصفه الباحثون بأنه رقم قياسي عالمي».
وصممت الهياكل الداخلية للمادة لتشبه الشبكة المجهرية الموجودة في العظام الطبيعية، والتي تحتوي على قنوات دقيقة مملوءة بالسوائل. وأظهرت التجارب المخبرية أن الخلايا المكونة للعظام تستقر سريعاً داخل الهيدروجيل وتبدأ بإنتاج الكولاجين، وهو عنصر أساسي في بناء الأنسجة العظمية، من دون أي آثار سلبية على الخلايا.