باحثون في سويسرا يبتكرون مادة مطبوعة ثلاثيًا تساعد على ترميم العظام بسرعة وكفاءة

بيرن 25 مارس 2026 ( وال )  _  ابتكر فريق طبي من المعهد الفدرالي السويسري للتكنولوجيا في لوزان (EPFL) مادة شبيهة بالعظام تساعد على ترميمها بسرعة وكفاءة أكبر.

واستلهم الباحثون المادة من الخصائص الميكانيكية المرنة للعظام، وطوروا "حبرًا" خاصًا يمكن طباعته بتقنية ثلاثية الأبعاد أو حقنه ليصبح هياكل صلبة تشبه العظام الطبيعية. ويعتمد هذا الابتكار على استخدام إنزيمات طبيعية لتسريع عملية التمعدن في درجة حرارة الغرفة، مما يقلل استهلاك الطاقة مقارنة بالطرق التقليدية التي تتطلب حرارة عالية.

ويرتكز الحبر المطوَّر على معدن هيدروكسي أباتيت، أحد المكونات الأساسية للعظام، ما يمكّن الباحثين من إنتاج هياكل مسامية قوية وخفيفة الوزن خلال أيام قليلة.

وأوضحت إستر أمستاد  رئيسة مختبر المواد اللينة في المعهد: "فكرتنا كانت تطوير مادة قابلة للطباعة ثلاثية الأبعاد والحقن تتحول إلى هياكل ذات خصائص ميكانيكية مشابهة للعظام التربيقية عالية المسامية، مثل تلك الموجودة في فقرات الإنسان وعظام الفخذ".

ويعتمد الابتكار على إضافة جزيئات صغيرة من الجيلاتين الخالي من الإنزيمات، والتي تذوب لتترك مسامات داخل الهيكل. وتتيح هذه المسامات للخلايا الطبيعية التغلغل ونمو عظام جديدة عند زرع الهياكل في موضع الكسر، مع إمكانية التحكم في حجمها وكثافتها حسب الحاجة.

وأظهرت التجارب أن إدخال مسامات تشكل نحو 50% من حجم الهيكل يخلق مساحة كافية لنمو الخلايا. وبعد 14 يومًا من زرع الخلايا الجذعية البشرية، لاحظ الباحثون نمو الكولاجين وبروتين "أوستيوكالسين"، مؤشرين على تكوين عظم جديد، ما يؤكد إمكانية استخدام هذا النهج لتجديد العظام بشكل طبيعي.

وأشارت أمستاد إلى أن الهياكل المنتجة بهذه الطريقة أقوى من تلك المصنَّعة بطرق الحرارة العالية، وتتمتع بقوة ضغط تضاهي العظم التربيقي البشري. كما يمكن طباعة هياكل معقدة باستخدام الطابعات الحيوية المتوفرة تجاريًا، مضيفة: "نتطلع إلى أن يفتح عملنا الطريق لتطوير هياكل قابلة للحقن تساعد على تجديد العظام".

( وال )