تیمی تحقیقاتی در دانشگاه سونگ‌کیون‌کوان (SKKU) یک تکنیک جدید پیوند استخوان را توسعه داده است که از یک تفنگ چسب حرارتی اصلاح‌شده و چسب‌هایی متشکل از یک ماده معدنی استخوان و کامپوزیت زیست‌تخریب‌پذیر استفاده می‌کند. هنگامی که این ماده ذوب می‌شود، به عنوان داربستی برای تشویق رشد استخوان عمل کرده و عملکرد بهتری نسبت به سیمان استخوان سنتی دارد. علاوه بر این، نیو اطلس گزارش می‌دهد که این روش برای آسان‌تر و ارزان‌تر کردن ساخت ایمپلنت‌های سفارشی توسط جراحان در اتاق عمل طراحی شده است و وابستگی به پیوندهای استخوانی یا بازسازی فلزی را کاهش می‌دهد.

جانگ سئونگ لی، دانشیار مهندسی پزشکی، گفت: «فناوری پیشنهادی ما با توسعه یک سیستم چاپ در محل (in-situ) که امکان ساخت و کاربرد بلادرنگ یک داربست را مستقیماً در محل جراحی فراهم می‌کند، رویکردی متمایز ارائه می‌دهد.» او همچنین افزود: «از آنجایی که این دستگاه فشرده و دستی است، جراح می‌تواند جهت، زاویه و عمق چاپ را در طول عمل به صورت بلادرنگ تنظیم کند.»

تفنگ چسب حرارتی اصلاح‌شده از چاپ با دمای پایین استفاده می‌کند و از آسیب به بافت‌های اطراف در میدان عمل جلوگیری می‌کند. از سوی دیگر، «چسب‌های حرارتی» از ترکیبی از پلی‌کاپرولاکتون (PCL)، پلیمری که برای تثبیت استخوان آسیب‌دیده استفاده می‌شود، و هیدروکسی‌آپاتیت، ماده‌ای طبیعی که در استخوان یافت می‌شود، تشکیل شده‌اند. محققان گفتند که علاوه بر این دو ماده، می‌توانند آنتی‌بیوتیک‌هایی مانند وانکومایسین و جنتامایسین را نیز به این مخلوط اضافه کنند، که نیاز بیماران به مصرف آنتی‌بیوتیک‌های خوراکی را کاهش داده و احتمال ایجاد مقاومت آنتی‌بیوتیکی در حین مبارزه با عفونت را از بین می‌برد.

این تکنیک برای جایگزینی سیمان استخوان تجاری که در حال حاضر در اکثر اتاق‌های عمل ارتوپدی استفاده می‌شود، طراحی شده است. در مقایسه با روش سنتی در طول 12 هفته، تفنگ چسب استخوان عملکرد بهتری از خود نشان داد و بافت استخوانی قوی‌تر با ساختاری طبیعی‌تر تولید کرد. همچنین هیچ نشانه‌ای از التهاب یا آسیب بافتی در اطراف ناحیه کاربرد مشاهده نشد.

لی گفت: «این داربست نه تنها برای ادغام بیولوژیکی با بافت استخوانی اطراف طراحی شده است، بلکه به تدریج در طول زمان تخریب شده و با استخوان تازه تشکیل‌شده جایگزین می‌شود.» او افزود: «نتایج نشان داد که گروه چاپ‌شده نتایج برتری را در پارامترهای ساختاری کلیدی مانند مساحت سطح استخوان، ضخامت قشر و ممان اینرسی قطبی نشان داد که حاکی از بهبود و ادغام مؤثرتر استخوان است.»

اگرچه این تکنیک ارتوپدی امیدوارکننده است، اما هنوز زمان زیادی طول می‌کشد تا آن را در دستان جراحان ارتوپد و به عنوان بخشی از تجهیزات استاندارد در اتاق عمل ببینیم. تیم هنوز باید پروتکل‌های استریلیزاسیون را توسعه دهد و مطالعات پیش‌بالینی را به عنوان بخشی از تأییدیه نظارتی انجام دهد. آنها همچنین باید تولید دستگاه را برای اطمینان از ثبات استانداردسازی کنند. اما پس از عبور از تمام این موانع، این روش می‌تواند ترمیم استخوان را برای تیم پزشکی و بیمار سریع‌تر و آسان‌تر کند.