ترمیم شکستگی استخوان تنها در ۳ دقیقه

دانشمندان چینی به دستاوردی رسیده‌اند که می‌تواند آینده درمان شکستگی‌ها را تغییر دهد. آنها ماده‌ای نوین به نام «بون-۰۲» (Bone-02) ساخته‌اند؛ نوعی چسب پزشکی که با الهام از «صدف‌های دریایی» طراحی شده و قادر است استخوان‌های شکسته را تنها در عرض ۲ تا ۳ دقیقه به هم بچسباند. نکته مهم این است که این فرآیند بدون نیاز به پلاک‌ها و پیچ‌های فلزی یا عمل‌های طولانی و سنگین انجام می‌شود.

این چسب به‌سادگی با تزریق در محل شکستگی وارد بدن می‌شود. برخلاف بسیاری از چسب‌های معمولی که در تماس با خون از کار می‌افتند، «Bone-02» حتی در محیط‌های پر از خون هم عملکرد خود را حفظ می‌کند و قطعات استخوان را محکم به هم می‌چسباند.

راز الهام از صدف‌ها

ایده ساخت چنین چسبی از مشاهده‌ی رفتار صدف‌ها در طبیعت شکل گرفت. صدف‌ها برای زنده‌ماندن باید در شرایط سخت زیر آب محکم به صخره‌ها یا پایه‌های پل بچسبند. آنها ماده‌ای طبیعی به نام «بیوسِمنت» (Bio-cement) ترشح می‌کنند؛ نوعی چسب پروتئینی که در محیط‌های مرطوب، شور و متلاطم هم دوام می‌آورد.

پژوهشگران با بررسی این فرآیند طبیعی فهمیدند که این ماده با سطوح تماس واکنش شیمیایی قوی برقرار می‌کند و به‌سرعت سخت می‌شود. با تقلید از همین مکانیسم، چسب «Bone-02» طراحی شد تا در شرایط دشوار بدن انسان  یعنی محیطی مرطوب و آغشته به خون هم کارآمد باشد.

چسبی با قدرت تحمل بالا

به گفته «لین شیان‌فِنگ» (Lin Xianfeng)، جراح ارتوپدی بیمارستان «سِر ران ران شا» (Sir Run Run Shaw Hospital) وابسته به دانشگاه «ژجیانگ» (Zhejiang University)، این چسب قادر است تنها در چند دقیقه تثبیت دقیقی ایجاد کند.

نتایج آزمایش‌ها نشان داده است:

استحکام اتصال: بیش از ۱۸۱ کیلوگرم (۴۰۰ پوند) فشار را پیش از شکستن تحمل می‌کند.
مقاومت برشی (Shear Strength): حدود ۰.۵ مگاپاسکال (MPa) که به معنی مقاومت در برابر لغزیدن یا جداشدن است.
مقاومت فشاری (Compressive Strength): حدود ۱۰ مگاپاسکال (MPa) که نشان می‌دهد در برابر خرد شدن مقاوم است.
این ویژگی‌ها ثابت می‌کند «Bone-02» نه‌تنها سریع عمل می‌کند، بلکه می‌تواند در برابر فشار‌ها و ضربه‌های شدید هم دوام بیاورد.

بدون نیاز به جراحی دوم

یکی از مشکلات رایج در جراحی‌های ارتوپدی این است که پس از بهبود استخوان، باید ایمپلنت‌ها (مثل پیچ یا پلاک) طی یک جراحی دیگر از بدن خارج شوند. اما «Bone-02» چنین مشکلی ندارد. این چسب زیست‌تخریب‌پذیر (Biodegradable) است؛ یعنی با گذشت زمان توسط بدن جذب می‌شود و نیازی به خارج‌کردن آن نیست. به این ترتیب، بیماران از درد و ریسک جراحی دوم در امان می‌مانند و احتمال عفونت نیز کمتر خواهد بود.

چه چیزی تغییر می‌کند؟

اگر این فناوری وارد عمل‌های واقعی شود، می‌تواند زمان جراحی‌ها را از چند ساعت به چند دقیقه کاهش دهد. همچنین، به‌دلیل نیاز کمتر به برش‌های بزرگ، پزشکان می‌توانند از روش‌های کم‌تهاجمی‌تر استفاده کنند.

مزیت مهم دیگر این است که استخوان‌ها با چسباندن قطعات، بهتر و سریع‌تر جوش می‌خورند و خطر بدجوش‌خوردن کاهش می‌یابد. در نتیجه، بیماران زودتر به زندگی عادی برمی‌گردند و هزینه‌های درمان نیز کاهش پیدا می‌کند.

چشم‌انداز آینده ارتوپدی

اگر آزمایش‌های بالینی آینده، کارایی «Bone-02» را تأیید کند، جراحی ارتوپدی وارد مرحله‌ای تازه خواهد شد. شکستگی‌های پیچیده مثل شکستگی‌های چندتکه ناشی از تصادف دیگر نیازمند بازسازی با پیچ و پلاک نخواهند بود. کافی است قطعات استخوان «چسبانده» شوند و بدن باقی کار را انجام دهد.

این فناوری می‌تواند به یکی از انقلاب‌های پزشکی قرن بدل شود؛ همان‌طور که بخیه‌های قابل‌جذب یا جراحی‌های لاپاراسکوپی (Laparoscopic Surgery) زمانی دنیای پزشکی را دگرگون کردند.

این گزارش با استفاده از مطلب منتشر شده در وبسایت «اینترستینگ اینجینیرینگ» (interesting engineering) تهیه شده است.