شکاف لب و شکاف استخوان آلوئولار با یا بدون شکاف کام، یکی از شایع ترین ناهنجاری های ارثی جمجمه و صورت در انسان به حساب می‌آید. کودکانی که از این عارضه رنج می‌برند به درمان گسترده‌ای از ماه‌های اول تولد تا دوران پیش از بلوغ نیاز دارند. پیوند اتولوگ یکی از راه‌های درمان است که باید بین سنین ۹ تا ۱۱ سالگی انجام شود تا حجم کافی از استخوان جایگزین و حمایت از دندان‌ شکل گیرد. نیاز به اهدا کننده از معایب این روش به حساب می‌آید. امروزه استفاده از زیست مواد برای جایگزینی پیوند اتولوگ، بسیار مورد توجه قرار گرفته است. تحریک استخوان‌سازی، پایداری مکانیکی، حمایت از رشد عروق و سلول‌های بنیادی و تخریب تدریجی و جایگزینی با بافت طبیعی از ویژگی‌های یک ایمپلنت مناسب است.

محققان آلمانی با استفاده از دانش فناوری پرینتر سه بعدی و با استفاده از زیست جوهر مبتنی بر کلسیم فسفات، ایمپلنت شخصی سازی شده با هدف اصلاح و بهبود استخوان فک ساخته‌اند. ایمپلنت‌های شخصی سازی شده، خاص هر بیمار است که دقیقا متناسب با هندسه ناحیه نقص با استفاده از عکس‌های CT یا MRT ساخته می‌شود.

در این مطالعه محققان با تلفیق سلول‌های استوژنیک با داربست پرینت شده با سیمان کلسیم فسفات، ایمپلنتی مطابق با هندسه نقص با دو طرح مختلف منافذ (جهت‌گیری لایه چرخشی ۳۰ درجه و ۶۰ درجه)  ساختند. نتایج حاصل از مطالعات invivo مدل شکاف آلوئولار موش صحرایی، در ژورنال Frontiers in bioengineering and biotechnology به چاپ رسیده است. پس از ۶ و ۱۲ هفته هندسه ضایعه و تشکیل استخوان از نظر بافت شناسی و micro CT مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان دهنده خاصیت استخوان سازی داربست و اثر قابل توجه جهت‌گیری منافذ روی آن (۶۰^o > 30^o) است.

مورفولوژی داربست‌های نوع A و B ، داربست‌های نوع A با جهت گیری لایه به لایه ۶۰ درجه و داربست‌های نوع B با جهت گیری لایه به لایه ۳۰ درجه ساخته شدند.. (C) نقص شکاف خالی (سمت چپ) و نقص پر شده با داربست (راست).

منبع:

Korn P, Ahlfeld T, Lahmeyer F, Kilian D, Sembdner P, Stelzer R, Pradel W, Franke A, Rauner M, Range U, Stadlinger B. 3D Printing of Bone Grafts for Cleft Alveolar Osteoplasty–In vivo Evaluation in a Preclinical Model. Frontiers in bioengineering and biotechnology. 2020 Mar 25;8:217.