نجح علماء روس في جامعة الأبحاث التقنية الوطنية ميسيس في تطوير جيل جديد من غرسات التيتانيوم المسامية، المصممة خصيصاً لتتكامل مع النسيج العظمي البشري بكفاءة غير مسبوقة، متجاوزةً بذلك عيوب الغرسات التقليدية التي تعاني من الصلابة المفرطة.

حل جذري لمشكلة حجب الإجهاد

أوضح قسطنطين لوكاشيفيتش، الباحث المساعد في الجامعة، أن المشكلة الأساسية في الغرسات التقليدية تكمن في كونها أكثر صلابة من العظم الطبيعي، مما يجعلها تتحمل الضغط بالكامل بدلاً من العظم، وهو ما يؤدي إلى ظاهرة حجب الإجهاد وتآكل النسيج العظمي تدريجياً. وأضاف: هدفنا لم يكن الوصول إلى أقصى درجات المتانة فحسب، بل خلق توازن ميكانيكي يجعل الغرسة والعظم يعملان كقطعة واحدة متناغمة.

تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد

اعتمد فريق البحث على تقنية الطباعة الليزرية ثلاثية الأبعاد لتصنيع ثلاث مواد مسامية ذات بنى هندسية دقيقة. وقد استخدم العلماء مزيجاً من التيتانيوم والزركونيوم والنيوبيوم، بدلاً من العناصر التقليدية كالفاناديوم والألومنيوم، لتعزيز التوافق الحيوي ومقاومة التآكل.

من جانبه، أشار فاديم شيريميتييف، رئيس مختبر السبائك، إلى التحدي التقني الذي واجههم قائلاً: لقد ركزنا على ضبط نافذة الطباعة التكنولوجية لضمان دقة الشكل الهندسي للمسام الرقيقة، مع موازنة العلاقة بين السبيكة والبنية الدقيقة، لضمان قدرة الغرسة على تحمل الضغوط الدورية طويلة الأمد.

نتائج واعدة

أظهرت التجارب الأولية أن التركيبات الجديدة توفر مزيجاً مثالياً بين المسامية والمتانة، مما يجعلها أكثر موثوقية وأماناً للمرضى مقارنة بالسبائك المعتمدة حالياً في الأسواق العالمية. ومن المتوقع أن يفتح هذا الابتكار آفاقاً جديدة في جراحات العظام والمفاصل، مما يقلل من مخاطر فشل الغرسات أو الحاجة إلى عمليات استبدال مستقبلية.