سوانح مختلفی چون رانندگی، ابتلا به بیماریهایی مانند سرطان یا نقصهای مادرزادی ممکن است بدشکلیهایی را در ناحیه فک، صورت و جمجمه ایجاد کند که در آن ممکن است استخوانهایی از فک و صورت دچار آسیب و شکستگی شده یا از بین رفته یا این که ممکن است بیماران با تومور درگیر شوند. در چنین مواقعی، استخوان باید بهگونهای بازسازی شود. آسیبهای ایجاد شده در ناحیه فک و صورت از آنجایی اهمیت پیدا میکند که در کنار عملکردهای مهم و حیاتی مانند بلع، تنفس و نیز حضور مغز در این ناحیه، زیبایی و ظاهر فرد را هم تشکیل میدهد؛ به همین دلیل، بازسازی استخوان فک و صورت اهمیت بسیار بالایی دارد. بنابراین، ترمیم آن باید به بهترین شکل، کمترین عوارض و راحتترین حالت انجام شود. فک و صورت ازجمله استخوانهایی هستند که از هندسه و شکلهای پیچیدهای برخوردارند و کوچکترین ناهمگونی در این شکلها، در طرفین صورت یا یکی از استخوانهای صورت میتواند روی ظاهر فرد تأثیر داشته باشد. بنابراین، حوزه بازسازی استخوانهای فک و صورت اهمیت بالایی دارد. یک شرکت دانشبنیان ایرانی برای اولینبار در کشور و منطقه، موفق به تولید ایمپلنتهایی با کمک پرینترهای سهبعدی زیستی شده که میتواند جایگزین ایمپلنتهای فلزی رایج شود. مجید حاجی حسینعلی، مدیرعامل شرکت دانشبنیان «امیدآفرینان بافت آینده» از مزیتهای این ایمپلنت و انقلابی میگوید که در حوزه فک و صورت ایجاد کرده است.
شرکت دانشبنیان «امیدآفرینان بافت آینده» در زمینه تولید پرینترهای سهبعدی فعالیت میکند و نخستین شرکت تولیدکننده پرینترهای سهبعدی زیستی در کشور محسوب میشود؛ اما به دلیل اهمیت پرینتهای زیستی، محققان این شرکت در سالهای پیش تصمیم گرفتند به سمت تولید ایمپلنتهای زیستی رفته و حالا در کنار سایر فعالیتهایی که دارند، در حوزه ساخت ایمپلنتهای جذبی استخوانی برای ترمیم استخوان فک و صورت و جمجمه نیز مشغول به کار هستند. درواقع، این شرکت فناوری ساخت دستگاههای پرینتر سهبعدی زیستی را از سال 96 آغاز کرده و از سال 1401 وارد ساخت ایمپلنتهای زیستی شده است، بهطوریکه چند ماه فرایند تحقیقوتوسعه آن به طول انجامید. مجید حاجی حسینعلی، مدیرعامل این شرکت به «فرهیختگان» گفت: «راهکاری که تاکنون مورداستفاده قرار میگرفت و در حال حاضر هم در کشور و در سایر نقاط دنیا نیز به کار میرود، ایمپلنتهای فلزی است. در این روش، ایمپلنتهایی از جنس تیتانیوم یا استیل ساخته و جایگزین استخوان آسیب دیده میشود. در موارد پیشرفتهتر، میتوان به استفاده از ایمپلنتهای حاصل از استخوان اجساد یا حیوانات اشاره کرد که در کشور به کار میرود و مشکلات خاص خود را دارد.»
عارضههای ایمپلنتهای فلزی و اجساد
بهرغم پرکاربرد بودن استفاده از ایمپلنتهای فلزی، دو مشکل اساسی وجود دارد. یکی این که احتمال پسزدگی و عفونت بسیار بالاست و دوم این که در برخی عملهای جراحی مانند عملهای جراحی جمجمه، اگر جمجمه آسیب دیده باشد، معمولاً مغز که در پشت و داخل جمجمه قرار دارد، دچار آسیب میشود. بنابراین، زمانی که از ایمپلنتهای فلزی در ناحیه جمجمه استفاده میشود، امکان اسکن یا سیتیاسکن یا MRI وجود نداشته و دیگر پزشک نمیتواند درمانی برای آن ناحیه از بافت مغز داشته باشد. او میگوید: «در کودکان و نوجوانان و افرادی که در سن رشد هستند، در صورت استفاده از ایمپلنتهای فلزی در موارد شکستگی یا آسیب در ناحیه فک و صورت، به دلیل رشد این استخوان، لازم است که هر دو تا سه سال، تحت عمل قرار گرفته و ایمپلنت فلزی باید تعویض شود و اندازه بزرگتری در فک و صورت آنها کار گذاشته شود.»
حاجی حسینعلی همچنین عنوان کرد: «در مورد ایمپلنتها یا گِرَفتهای حاصل از اجساد یا حیوانات نیز احتمال انتقال بیماری بیشتر است، بهطوریکه طبق پژوهشهایی که در ایران انجام شده احتمال انتقال بیماری از جسد فرد یا حیوان به فردی که دچار عارضه شده، 12 درصد اعلام شده است. ازاینرو ما با استفاده از موادی مشابه مواد معدنی استخوانی که در داخل استخوان وجود دارد، قطعاتی را به منظور بازسازی فک و صورت پرینت میکنیم که جایگزین ایمپلنتهای فلزی یا ایمپلنتهای حاصل از اجساد میشود. این ایمپلنتها به دلیل هندسه دقیقی که دارند با کمک پرینترهای زیستی پرینت میشوند و کارایی بسیار بالایی برای فک و صورت دارند.»
امکان شخصیسازی ایمپلنتها
این شرکت در حال حاضر تنها در حوزه فک و صورت و جمجمه ایمپلنت نانویی زیستی تولید کرده و در بهمن 1403، مجوزهای لازم را از وزارت بهداشت برای استفاده این ایمپلنتها توسط پزشکان دریافت کرده است. در این حوزه، استفاده از پرینترهای زیستی به دلیل هندسه و شکل دقیق و پیچیدهای که این استخوانها دارند، اهمیت بالاتری پیدا میکند؛ چراکه این ایمپلنتها شخصیسازی میشوند، به این معنی که برای هر فردی پرینت ایمپلنت جداگانهای انجام میشود. در حال حاضر این محصول تجاریسازی و وارد بازار شده است. ایمپلنتهای شخصیسازی شده، ماتریسهای سفارشی هستند که طبق هندسی نقص استخوانی هر فرد یا بیماری طراحی و ساخته میشوند. به دلیل شباهت بالایی که داربستهای ایجاد شده در پرینت زیستی به ماتریس خارج سلولی دارد، بهتر میتوان آن را بازسازی کرد.
این ایمپلنتها به شکلهای مختلفی تولید میشوند که بسته به نقطهای که قرار است مورداستفاده قرار گیرد، در ناحیه موردنظر قرار میگیرد. بهعنوانمثال، یکی از شکلهایی که به آنها داده میشود، «مش»های ورقهای است. این صفحهها، ورقهای قابل برش و انعطافپذیری هستند که در ابعاد استاندارد ساخته شده و برای بازسازی نقصهای استخوانی ناحیه فک و صورت و جمجمه از قبیل شکستگیهای اطراف کاسه چشم و نواقص استخوان «آلوئولار» (استخوان اطراف ریشههای دندان) به کار میرود. با کاشت این صفحه «مش» در نواحی فک و صورت، نفوذ خون و سلولهای اطراف به ساختار متخلخل و بههمپیوسته این «مش»ها باعث تحریک سلولها و تشدید فرایند استخوانسازی در محل نقص میشود.
سومین تولیدکننده دنیا هستیم
مدیر این شرکت که خود دانشآموخته رشته مکانیک دانشگاه صنعتی شریف است درباره جایگاه علمی و فناورانه ایران در زمینه ساخت این ایمپلنتها به «فرهیختگان» گفت: «این ایمپلنت، محصول جدیدی در دنیاست و تا جایی که ما شناسایی کردهایم، سه شرکت متعلق به آمریکا و کره جنوبی در حوزه ساخت این ایمپلنتها فعالیت میکنند و ما سومین کشور دارای این فناوری در دنیا و چهارمین شرکتی هستیم که موفق به تولید این ایمپلنتها شده است که حتی برای پزشکان و جراحان فک و صورت هم محصول جدیدی محسوب میشود. ازاینرو، بهآرامی با آشناکردن پزشکان با ایمپلنتهای جدید تصمیم داریم وارد بازار شویم.» از نظر دستگاههای پرینترهای زیستی، شرکتهای بیشتری در ایران حضور دارند، بهطوریکه در داخل کشور، دو تا سه شرکت دیگر هم در حوزه پرینترهای زیستی وارد شده و دستگاههای خود را تجاریسازی کردهاند. در دنیا، شرکتهای متعددی مجهز به پرینترهای زیستی هستند؛ اما وقتی بحث از ایمپلنتهای زیستی میشود، دامنه فعالیت شرکتها در دنیا محدودتر میشود.
ایمپلنتهای بومی با یکهشتم قیمت نمونه خارجی
هزینه استفاده از ایمپلنتهای زیستی بسته به نوع و گستردگی قطعات ایمپلنتی که به کار میرود، متفاوت بوده و هزینهای بالغ بر 10 میلیون تا حدود 50 میلیون تومان را شامل میشود. البته به این مبالغ، هزینههای عمل جراحی نیز افزوده میشود. مدیر این شرکت درباره مزیت قیمتی نمونه داخلی این ایمپلنتها در مقایسه با نمونههای خارجی عنوان کرد: «ایمپلنتهایی که ما تولید میکنیم، یکهشتم قیمت نمونه خارجی به فروش میرسد. البته ملاک ما ارزانتر بودن محصول ما نیست، بلکه هدف ما آشنایی پزشکان با فناوری و محصول جدید است و ازآنجاییکه عملهای جراحی در حوزه فک و صورت برای بیماران بسیار سبک و راحتتر میشود، قیمت نمونه ایمپلنتهای خود را با قیمت نمونه ایمپلنتهای فلزی رقابتی کنیم. در حال حاضر ایمپلنتی که تولید کردهایم، تقریباً با ایمپلنت فلزی برابری میکند که البته باید به آن مزیتهای ایمپلنت زیستی را هم اضافه کرد.»
توسعه ایمپلنتهای زیستی با همکاری دانشگاهها
این شرکت دانشبنیان در فرایند تولید ایمپلنتهای زیستی از مشارکتهای دانشگاهی نیز بهرهمند شده است. او در توضیح این همکاری اظهار کرد: «باتوجهبه این که چنین پروژهای از سطح بالایی برخوردار است، بیشتر دوستانی که در شرکت با ما همکاری داشتهاند، در مقاطع تحصیلی ارشد و دکتری از دانشگاههای شریف، تهران، امیرکبیر و با میانگین سنی 26 و 27 سال هستند. غیر از این موضوع، ما همکاریهای دانشگاهی هم داریم، بهطوریکه طرحهای مشترکی را با دانشگاه علوم پزشکی ایران و دانشگاه علوم پزشکی تهران انجام دادهایم. در طرح جدیدی که با همکاری دانشگاه علوم پزشکی تهران و دانشگاه صنعتی شریف و شرکت ما شکلگرفته، قرار است ایمپلنت زیستی را برای سایر اندامها غیر از فک و صورت هم اجرایی کنیم. ما همچنین در این پروژه جدید، همکاریهایی با اعضای هیئتعلمی سازمان پژوهشهای علمی و صنعتی ایران را آغاز کردهایم که بتوانیم بهرغم بالا بودن فناوری این محصول، آن را باز هم ارتقا دهیم.»