تمزقات الغضروف الهلالي وتلفه نتيجة للصدمات هي إصابات شائعة جدًا في الركبة تسبب الألم وتقييد الحركة ويمكن أن تؤدي إلى هشاشة العظام. قد تتطلب إصابات الغضروف الهلالي الجراحة لإصلاح تلف الأنسجة واستعادة الحركة.
في مقال نُشر في مجلة Applied Biosciences، تم وصف اختبار ميكانيكي حيوي لغضروف هلالي مطبوع ثلاثي الأبعاد. على وجه الخصوص، كان الباحثون مهتمين بما إذا كان الغضروف الهلالي المطبوع يمتلك القوة والمتانة اللازمتين لإصلاح تمزقات الغضروف الهلالي بفعالية واستعادة الميكانيكا الحيوية للركبة.
يهدف المنشور إلى "توضيح الخطوات اللازمة لاختبار أجهزة إصلاح الغضروف الهلالي المبتكرة قبل الانتقال إلى التجارب على الحيوانات".
في خطوة الاختبار الأولى، تم تحديد قدرة الغضروف الهلالي المطبوع ثلاثي الأبعاد على تحمل التثبيت الجراحي عن طريق قياس قوة السحب للخيط. أظهر المؤلفون أن الخيوط الحريرية الرأسية 2/0 أو Fiberwire تتطلب متوسط 1.4 نيوتن و 1.8 نيوتن على التوالي لسحبها عبر الغضروف الهلالي، بينما تتطلب الخيوط الأفقية 0.7 نيوتن و 1.2 نيوتن فقط على التوالي.
في الخطوة التالية، تم قياس مقاومة الضغط لأنسجة الغضروف الهلالي الطبيعية والتالفة والمصلحة من الخنازير. أظهرت النتائج أن استئصال الغضروف الهلالي قلل من صلابة نسيج الغضروف الهلالي من 26.7 ± 0.85 نيوتن إلى 7.43 ± 0.81 نيوتن عند استطالة 25٪.
استعادت الأغشية الهلالية المصلحة باستخدام الأنسجة المطبوعة ثلاثية الأبعاد 66٪ من القوة المقاسة عند استطالة 25٪.
في الخطوة الأخيرة، تم قياس ضغوط ومساحات التلامس في ركبة خنزير خارج الجسم قبل وبعد إصلاح الغضروف الهلالي باستخدام نسيج الغضروف الهلالي المطبوع ثلاثي الأبعاد. تم خياطة الغضروف الهلالي المطبوع ثلاثي الأبعاد بنجاح في مفصل ركبة الخنزير، لكنه لم يتمكن من استعادة ضغط التلامس الطبيعي في الركبة.
توضح هذه الدراسة "أن عملية اختبار ميكانيكية حيوية تكرارية مطلوبة لتطوير المواد الحيوية، وتحسين الطباعة ثلاثية الأبعاد، وحركية الركبة لتطوير جهاز إصلاح غضروف هلالي دائم وفعال"
باختصار، توفر الطرق الموضحة دليلاً للتقييم الوظيفي لأجهزة إصلاح الغضروف الهلالي المبتكرة.
كلمات مفتاحية:
الغضروف الهلالي؛ الطباعة ثلاثية الأبعاد؛ مفصل الركبة؛ الميكانيكا الحيوية؛ هندسة الأنسجة؛ ضغط التلامس
Appl. Biosci. 2024، 3(1)، 102-122؛ https://doi.org/10.3390/applbiosci3010007
