Cercetătorii au creat un „pistol de lipit pentru oase”, care imprimă 3D grefe direct pe fracturi

Oamenii de știință au transformat un pistol de lipit obișnuit într-un pistol de lipit pentru oase, un dispozitiv capabil să imprime 3D un material asemănător osului direct în fracturi, o inovație testată cu succes în experimente preliminare pe animale. Această tehnologie ar putea revoluționa chirurgia ortopedică, în special în cazul fracturilor cu forme neregulate.

Dispozitivul, testat până acum pe iepuri, permite crearea de grefe personalizate în timp real, direct în sala de operație. În căutarea unei soluții care să elimine aceste neajunsuri, echipa condusă de inginerul biomedical Jung Seung Lee, inginer biomedical la Universitatea Sungkyunkwan din Coreea de Sud a dezvoltat o abordare radical diferită.

„Din câte știu, nu există practic niciun exemplu anterior de aplicare directă a acestei tehnologii ca substitut osos. Acest lucru face ca abordarea să fie destul de unică și o diferențiază de metodele convenționale.”, a declarat Jung Seung Lee.

În mod tradițional, defectele osoase majore necesită grefe și fixare cu tije sau plăci metalice. Deoarece aceste implanturi nu sunt perfect adaptate anatomiei pacientului, pot apărea probleme de aliniere și stabilitate. Deși grefele osoase personalizate, imprimate 3D, există deja, procesul de fabricație este prea lent pentru a fi utilizat în timpul unei intervenții chirurgicale. Aceste provocări tehnice se traduc adesea, pentru pacient, într-un timp de recuperare mai lung, un risc crescut de complicații și, în unele cazuri, o vindecare imperfectă a osului.

Pistol de lipit pentru oase: o soluție de imprimare 3D direct în sala de operație

Noua metodă, detaliată într-un studiu publicat vineri (5 septembrie 2025) în revista Device, ocolește aceste probleme. Echipa lui Lee a dezvoltat un filament special compus din două materiale: policaprolactonă (PCL), folosită anterior pentru a crea schele osoase biodegradabile, și hidroxiapatită (HA), un mineral pe bază de calciu esențial pentru structura osoasă. În filament au fost încorporate și două antibiotice pentru a preveni infecțiile, care sunt eliberate treptat pe parcursul a câteva săptămâni.

Folosind pistolul de lipit modificat, care extrudează filamentul la o temperatură joasă, chirurgii pot „desena” grefa direct pe fractură. Materialul se răcește la temperatura corpului în doar 40 de secunde. „Acest lucru evidențiază un avantaj semnificativ în ceea ce privește reducerea timpului operator și îmbunătățirea eficienței procedurale în condiții chirurgicale reale”, a afirmat Lee într-o declarație.

Testarea grefei osoase pe modele animale

În cadrul experimentelor, cercetătorii au tratat fracturi la picioarele unor iepuri albi din Noua Zeelandă (Oryctolagus cuniculus). Defectele osoase au fost umplute fie cu noul filament, fie cu ciment osos tradițional, iar evoluția animalelor a fost monitorizată timp de 12 săptămâni.

Rezultatele au fost concludente: iepurii tratați cu noua metodă au prezentat o formare superioară a țesutului osos și o creștere mai densă a osului pe parcursul celor trei luni. La finalul studiului, materialul experimental se degradase în proporție de aproximativ 10%.

„Am confirmat potențialul terapeutic al acestei tehnologii folosind un model de iepure”, a precizat Lee. Următorul pas necesită studii pe animale mai mari înainte ca tehnologia să poată fi testată pe oameni. Cu toate acestea, Lee este optimist: „Credem că această abordare are potențialul de a fi utilizată pe scară mai largă în chirurgia traumatologică viitoare”.

Mai mult decât o simplă inovație tehnică, acest dispozitiv reprezintă un pas important către o chirurgie ortopedică cu adevărat personalizată. Prin aducerea capacității de imprimare 3D direct în mâinile chirurgului, în timp real, se deschide calea către proceduri mai rapide, mai precise și cu rezultate potențial superioare pentru pacienții cu fracturi complexe.