H ανατομία του γονάτου είναι από μόνη της ένας περίπλοκος μηχανισμός.  Κατά μία έννοια λειτουργεί σαν προστατευτικό «αμορτισέρ», όντας υπεύθυνο για την απορρόφηση των κραδασμών και την προστασία των οστών μας σε κάθε βήμα, άλμα και γενικότερα οποιαδήποτε σωματική κίνηση κάνουμε. Το βιολογικό αυτό σύστημα προστατεύεται από τον μηνίσκο, ένα «μαξιλαράκι», προκειμένου να μην τρίβονται μεταξύ τους τα οστά και προκαλούνται φθορές και βλάβες.  Σε κάποιες περιπτώσεις όμως οι μηνίσκοι τραυματίζονται, χάνοντας τον πρωταρχικό τους ρόλο, με αποτέλεσμα να προκαλείται πόνος και να κάνει την εμφάνισή της η αρθρίτιδα. Οι τρέχουσες θεραπείες είναι περιορισμένες, καθώς τα υπάρχοντα εμφυτεύματα δεν είναι τόσο ισχυρά όσο ο αρχικός χόνδρος ή δεν είναι πλήρως βιο – συμβατά.

duke-university-3d-printed-cartilage-mimicking-hydrogels-could-repair-damaged-knees-2  Αποκατάσταση των φθαρμένων γονάτων με 3D εκτυπωμένη υδρογέλη duke university 3d printed cartilage mimicking hydrogels could repair damaged knees 2

Σύντομα όλα αυτά θα αποτελούν παρελθόν, καθώς ερευνητές από το Duke University στη Βόρεια Καρολίνα, αναπτύσσουν ένα νέο 3D βιο – εκτυπωμένο υλικό όπου με βάση τα λεγόμενά τους θα μπορούσε κάλλιστα μία μέρα να χρησιμοποιηθεί για τη μαζική δημιουργία εξελιγμένων εμφυτευμάτων, όταν η ζημιά έχει φθάσει σε σημείο που δεν σηκώνει καμία συμβατική θεραπεία. Το καινοτόμο υλικό που μιμείται τη φυσική υπόσταση του βιολογικού χόνδρου, κατασκευάζεται από ένα μείγμα υδρογέλης (τζελ) και μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την 3D εκτύπωση εμφυτευμάτων με σκοπό την πλήρη και απόλυτα λειτουργική αποκατάσταση των κατεστραμμένων γονάτων. Είναι μια από τις πιο σημαντικές και σύνθετες αρθρώσεις στο ανθρώπινο σώμα και όταν υποστεί εκτεταμένη φθορά, είτε από την πάροδο της ηλικίας, είτε όταν στην περίπτωση σοβαρού τραυματισμού, οι αρνητικές συνέπειες στην καθημερινότητα του ασθενή είναι υπεράριθμες.

knee-joint-anatomy-9-638  Αποκατάσταση των φθαρμένων γονάτων με 3D εκτυπωμένη υδρογέλη knee joint anatomy 9 638

Αυτή τη χρονική στιγμή το έργο βρίσκεται στα αρχικά του στάδια, όμως ήδη οι ερευνητές κατέδειξαν πως θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί ένας 3D εκτυπωτής  χαμηλού κόστους, περίπου στα 300 δολάρια για να φέρει εις πέρας την κατασκευή  του νέου υλικού σε δομή και σχήμα μηνίσκου, όπου στη συνέχεια θα εμφυτεύεται μέσα στην άρθρωση του γονάτου. “Έχουμε θέσει σε εφαρμογή ένα  δύσκολο και ιατρικά απαιτητικό εγχείρημα, φθάνοντας στο σημείο να καταφέρουμε να εκτυπώσουμε ένα βιο – συμβατό υλικό  που είναι πολύ κοντά στις μηχανικές ιδιότητες του φυσικού χόνδρου, με μια σχετικά απλή και φθηνή διαδικασία”, εξήγησε ο Benjamin Wiley, αναπληρωτής καθηγητής χημείας στο Πανεπιστήμιο Duke, ο οποίος συνέβαλε στην έρευνα και κατόπιν στην υλοποίηση του εγχειρήματος.