پزشکی بالینی

دانشمندان بیمارستان ماونت سینای آمریکا، دانشگاه‌ آنکونا و دانشگاه باری در ایتالیا دریافتند مولکول تازه‌ شناسایی‌شده‌ای که در واکنش به ورزش‌کردن و توسط عضله اسکلتی تولید شده بود، توده استخوانی را افزایش می‌دهد. گرچه ورزش یک محرک شناخته‌شده برای شکل‌گیری استخوان جدید است، هنوز مشخص نیست عضلات چگونه با استخوان ارتباط برقرار می‌کنند. این نخستین بار است که یک مولکول تولیدشده توسط عضله در طول ورزش می‌تواند مستقیما بر روی استخوان‌های طولانی عمل کند و استحکام آن‌ها را افزایش دهد. 
در آزمایش انجام شده، به موش‌های جوان مولکول irisin تزریق شد. این مولکول در واقع مولکول پروتئینی به نام myokine است که از عضله اسکلتی مشتق شده و در تنظیم چربی بدن نقش دارد. در موش‌های مزبور، محققان افزایش قابل‌توجهی را در حجم و استحکام استخوان به ویژه در استخوان پوستی مشاهده کردند. این استخوان نوع بافت فشرده و متراکم است که حدود 80 درصد وزن اسکلتی را تشکیل می‌دهد. 
دانشمندان می‌دانند ورزش جسمانی و فشار فیزیکی که به استخوان اعمال می‌کند، به سلامت اسکلت و متابولیک کمک می‌کند. کاهش در سطوح فعالیت جسمانی به ویژه در ورزشکاران سابق می‌تواند به تحلیل استخوان و افزایش خطر شکستگی منجر شده و عدم استفاده یا بی‌وزنی در فضا نیز می‌تواند منجر به تحلیل شدید و سریع استخوان شود. 
شناسایی irisin به عنوان مولکول مسؤول ارتباط عضله و استخوان در طول ورزش می‌تواند منجر به ارائه درمان‌هایی برای کم‌ماهیچگی در آینده شود. این بیماری، تحلیل تدریجی جرم عضله با بالارفتن سن است که در آن، استخوان‌ها ضعیف‌تر می‌شوند و امکان شکستن آن‌ها بیشتر می‌شود. هر دو تحلیل استخوان و عضله، بیماری‌های شایع در کهنسالان بوده و موجب ناتوانی‌های قابل‌توجهی می‌شوند. درک ارتباط مولکولی بین عضله و ماهیچه به دانشمندان امیدی برای درمان تحلیل عضله و استخوان مرتبط با سن را به صورت همزمان می‌دهد. جزئیات این دستاورد علمی در مجموعه مقالات آکادمی ملی علوم آمریکا منتشر شد.

محققان دانشگاه علوم پزشکی تهران با همکاری پژوهشگران دانشگاه صنعتی بابل موفق به ساخت نانوکامپوزیت هایی شدند که می تواند استخوان آسیب دیده را ترمیم کند. بازسازی بافت استخوان معیوب و عوارض مربوط به عمل جراحی همچون عفونت محل شکستگی، از نگرانی‌های عمده در جراحی ارتوپدی است. از این رو، توسعه‌ کامپوزیت‌های ضدباکتریایی به منظور بهبود فرایند استخوان‌سازی اهمیت بالایی دارد.  
دکتر شیما توکل، یکی از مجریان طرح «طراحی و ساخت نانو کامپوزیت های ضد باکتری برای ترمیم استخوان» گفت: در این مطالعه دو گونه‌ نانوکامپوزیت مختلف به منظور ترمیم استخوان و کاهش عفونت در محل ضایعه طراحی شدند. مواد استفاده شده در این کامپوزیت‌ها در مقادیر معین، کاملا غیرسمی و سازگار با بدن هستند و از طرفی قیمت تمام شده‌ نانوکامپوزیت هم پایین و مقرون به صرفه است. وی ادامه داد: در این طرح نانوکامپوزیت هیدروکسی آپاتیت-کیتوسان حاوی نانوذرات نقره و سیلیسیوم توسط یک روش هیبریدیزاسیون مولکولی آماده شد.
به گفته وی، هدف از این کار نشان دادن اثر اندازه، زبری سطح و ساختار شیمیایی نانوکامپوزیت‌های ذکر شده در سمیت سلولی و فعالیت ضدباکتری بر سلول‌های استخوان‌ساز (استئوبلاست) انسان و باکتری اشرشیاکولی بود. نتایج نشان داده که نانوکامپوزیت حاوی نانوذرات نقره نسبت به نانوکامپوزیت حاوی سیلیسیوم، درصد زنده بودن سلول و فعالیت ضدباکتری بالاتری را القا می‌کنند.
به گفته‌ توکل، ادغام نانوذرات نقره با نانوکامپوزیت، مانع از انتشار سریع یون‌های نقره شده و پتانسیل ایجاد سمیت در سلول‌ها را محدود می‌کند. در نتیجه، توان بازسازی بالای استخوان نانوکامپوزیت نقره و زیست سازگاری خوب و همچنین فعالیت ضدباکتری مناسب، آن را به گزینه‌ مناسبی به عنوان پرکننده در محل شکستگی استخوان آسیب دیده تبدیل می‌ کند. با تکمیل مطالعات در استفاده از این نتایج و تولید انبوه این ماده، می‌توان از طریق جلوگیری از مشکلات مربوط به عفونت استخوانی و تسریع روند ترمیم استخوان، به کاهش هزینه‌های وارد شده بر سیستم سلامت کشور کمک کرد.

توکل نحوه‌ ساخت و بررسی این نانوکامپوزیت‌ها گفت: در این مطالعه، نانوذرات نقره و یا پلی دی میتیل سیلوکسان به ترکیب بهینه‌ کیتوسان- نانوهیدروکسی آپاتیت اضافه شد و اجازه داده شد تا ترکیب کامپوزیتی بصورت درجا ساخته شود. اندازه ذرات، زبری سطح، تولید اکسیژن واکنش پذیر و زیست فعالی نانوکامپوزیت‌ها توسط پراش اشعه X، میکروسکوپ نیروی اتمی، روش DPPH و طیف سنجی مرئی UV-SEM، مورد مطالعه قرار گرفت. وی عنوان کرد: آزمون شمارش کلنی‌های باکتریایی، آزمون MTT و آزادسازی لاکتات دهیدروژناز (LDH) نیز به عنوان آزمایش فعالیت ضد باکتری و زیست سازگاری انجام شد.
بر اساس اعلام ستاد نانو، مطالعات نشان داده‌اند که درکنار خاصیت ضد باکتریایی نانونقره، نانونقره خاصیت ترمیم کنندگی استخوان را نیز دارد. همچنین این نانوکامپوزیت اگرچه خاصیت ضدباکتریایی خوبی نشان می‌دهد، اما بر روی سلول‌های یوکاریوت(مثل سلول پستانداران و جانورانی بغیر از باکتری و ...) اثرات صدمه زننده‌ای ندارد. در نتیجه می‌توان چنین فرض کرد که این نانوکامپوزیت می‌تواند منجر به ترمیم استخوان و جلوگیری از عفونت در محل ضایعه‌ استخوانی شود. البته برای بررسی این فرضیه باید مطالعات بیشتری صورت بپذیرد.
 این نانوکامپوزیت زیست سازگار و حاوی نانوذرات ضد باکتری است و در بررسی‌های آزمایشگاهی قادر به جلوگیری از رشد باکتری و بخش دیگر نانوکامپوزیتی آن قادر به بازسازی استخوان در محل آسیب دیده بوده است. این مطالعات حاصل تلاش‌های دکتر شیما توکل، دکتر سید مهدی رضایت، دکتر محسن جهانشاهی- عضو هیات علمی دانشگاه صنعتی بابل و مهندس محمدرضا نیک پور است. نتایج این کار در مجله‌ Journal of Nanoparticle Research (جلد ۱۶، شماره ۱، سال ۲۰۱۴، صفحات ۱-۲۶۲۲ تا ۱۳-۲۶۲۲) به چاپ رسیده است.

درمان‌هاي مبتني بر استفاده از سلول‌هاي بنيادي و پرينتر 3 بعدي براي توليد قسمت‌هاي مختلف بدن، جهشي بزرگ در دنياي پزشکي ايجاد کرده است، خصوصا آنکه درمان‌هاي جديدي را براي طيف وسيعي از بيماري‌هاي مختلف معرفي مي‌کند. پزشکان در دانشگاه ساتهمپتون، با موفقيت دو تکنولوژي را به کار گرفته‌‌اند تا به کمک زني بيايند که استخوان هيپ وي آسيب ديده بود وبا اين روش توانستند آناتومي طبيعي وي را بازگردانند. هيپ جديد با تيتانيوم پرينت گرفته شد و براساس اندازه‌هايي بود که از سي‌تي اسکن بيمار آورده شده بود. به اين ترتيب استخوان مربوطه کاملا مناسب خود بيمار درآمد. براي تحريک بهبود طبيعي اطراف ايمپلنت و کمک به مرمت استخوان، يک گرافت که با استفاده از سلول‌هاي مغز استخوان خود بيمار تهيه شده بود، در پشت ايمپلنت کار گذاشته شد.
هرچند جراحي خوب پيش رفت، هنوز زمان مانده تا نتيجه‌گيري کرد که منافع اين روش درماني در درازمدت چه منافعي براي بيمار خواد داشت. طبق گزارش دانشگاه ساتهمپتون، گرافتي که در اين بيمار مورد استفاده قرار گرفت، از استخوان اسکافوييد وي گرفته شد که به عبور خون از درون آن اجازه جريان مي‌داد. سلول‌هاي بنيادي گرفته شده از مغز استخوان، به مواد مذکور متصل شده و باعث رشد استخوان جديد مي‌شوند. اين عمل از ايمپلنت هيپ پرينت گرفته شده حمايت مي‌کند. بيماري که اين عمل روي وي انجام شده، خانمي بوده که در سال 1977 در يک تصادف دچار عارضه شده و ار آن پس تا کنون، 6 عمل جراحي براي برگرداندن آناتومي طبيعي هيپ وي روي او انجام شده است. وي اميدوار است اين آخرين جراحي‌اي باشد که متحمل مي‌شود و بتواند از اين پس زندگي عادي خود را داشته باشد.

تحقیقات محققان نروژی نشان داد: صرف زمان زیاد در مقابل مانیتور روی سلامت استخوان پسران نوجوان تأثیر منفی دارد. در این تحقیق 484 پسر و 463 دختر 15 تا 18 ساله شرکت داشتند که تحت آزمایش تراکم استخوان نیز قرار گرفتند. از آنها در مورد سبک زندگی و عادت‌هایشان نظیر میزان تماشای تلویزیون یا استفاده از رایانه در روزهای آخر هفته و سطح فعالیت‌های بدنی‌شان سؤال شد. 
بر اساس این بررسی‌ها میزان زمانی که پسرها در مقابل مانیتور صرف می‌کنند، بیشتر از دختران است و هرچه این زمان یعنی تماشای تلویزیون و استفاده از رایانه بیشتر باشد، میزان تراکم مواد معدنی استخوان‌ها در بدن این پسرها پایین‌تر خواهد بود. این موضوع در مورد دخترها متفاوت است، دخترانی که چهار تا شش ساعت را در مقابل مانیتور گذراندند، میزان تراکم مواد معدنی در استخوان‌های آنها بیشتر از کسانی بود که یک‌ونیم ساعت در روز تلویزیون تماشا کردند یا جلوی صفحه رایانه بودند. 
دکتر آن وینتر، سرپرست این تحقیق می‌گوید: میزان تراکم مواد معدنی استخوان عامل بسیار تأثیرگذاری در تعداد شکستگی‌های استخوان در آینده زندگی شخص به شمار می‌رود. به گفته وی، آماری که در مورد دختران به دست آمده، خیره‌کننده و جالب و مستحق تحقیقات بیشتر روی گروه‌های متعدد است. اما یافته‌ها در مورد پسرها به روشنی نشان می‌دهد تحرک بدنی کم در دوران نوجوانی و بلوغ روی سلامت استخوان‌هایشان تأثیر منفی دارد و شانس آنها را برای داشتن بیشترین تراکم استخوان کاهش داده و احتمال ابتلای آنها به پوکی استخوان و شکستگی در آینده را افزایش می‌دهد. 
اسکلت بدن از زمان تولد شروع به رشد کرده و رشد آن تا اواخر سال‌های نوجوانی ادامه دارد. استخوان‌ها تا اوایل بزرگسالی به حداکثر استحکام و اندازه خود می‌رسند. تغذیه و میزان فعالیت فیزیکی مهمترین عوامل در رشد استخوان‌ها هستند به همین دلیل توجهات زیادی به کم‌تحرکی روی سلامت استخوان‌های نوجوانان می‌شود. بر اساس آمار، از هر پنج مرد بالای 50 سال یک نفر از شکستگی بر اثر پوکی استخوان رنج می‌برد، اما سطح آگاهی از خطر پوکی استخوان و سلامت استخوان‌ها در میان مردان بسیار پایین است. در پی این یافته و اهمیت موضوع، محققان تصمیم گرفتند در اکتبر 2014 روز پوکی استخوان، پوکی استخوان در مردان را در صدر مطالب قرار دهند.

دانشمندان دانشگاه ساوث‌همپتون روش جدیدی برای تولید سلول‌های استخوانی کشف کرده‌اند که می‌تواند انقلابی بزرگ در ترمیم استخوان افراد دچار شکستگی و یا آنهایی که در اثر پوکی استخوان نیاز به عمل جایگزینی مفصل ران دارند، ایجاد کند. در این تحقیق، سلول‌های بنیادی جنینی انسان بر روی صفحه‌ای از جنس پلاستیک کِشت شدند و توانایی آنها برای تغییر، ارزیابی شد. این دانشمندان توانستند با استفاده از الگوهای نانوتوپوگرافیکی موجود بر روی پلاستیک‌های زیست‌پزشکی، سلول‌های بنیادی جنینی را به سلول‌های استخوانی تغییر دهند. این تغییر بدون هیچ‌گونه تقویت شیمیایی انجام شد.
مواد، شامل پلاستیک پلی‌کربنات (ماده زیست‌پزشکی قابل کاشت) که به صورت چند منظوره از ساخت شیشه‌های ضدگلوله تا ساخت CDها مورد استفاده قرار می‌گیرد، راهی در دسترس و ارزان برای کشت سلول‌های بنیادی جنینی و همچنین فرصتی برای تحقیقات پزشکی آینده در این زمینه فراهم می‌کند. به گفته این محققان، هنوز تولید سلول‌های استخوانی برای پزشکی احیاکننده و تحقیقات پزشکی بیشتر، چالش مهمی است. با این حال ما متوجه شدیم که با تحت کنترل درآوردن فناوری‌های سطحی که اجازه تولید و افزایش تبدیل سلول‌های بنیادی جنین انسان به سلول‌های استخوانی را می‌دهند، می‌توان به فرآیند مهندسی بافت کمک کرد.
این محققان اظهار کردند: تحقیق ما، راهی کاملا جدید برای پزشکی احیاکننده استخوانی پیشنهاد می‌کند. استفاده از الگوهای نانوتوپوگرافی می‌تواند طراحی‌های جدید برای کِشت سلولی و ابزار جدید طراحی را فراهم کند. همچنین این الگوها می‌توانند راهنمایی برای توسعه درمان‌های جدید ترمیم استخوان و تحقیقات سلول‌های بنیادی انسانی باشد. آنها افزودند: پژوهش مشارکتی گذشته ما، برای کنترل رشد و تمایز سلول‌های مزانشیمی (سلول‌های بنیادی در مغز استخوان بزرگسالان) روی الگوهای نانومقیاس راه‌های جالب جدیدی ارائه داد.
به گقته محققان، این کشف جدید نشان می‌دهد منبع کاملا متفاوت سلول‌های بنیادی (سلول‌های بنیادی جنینی) نیز عکس‌العملی مشابه داشته و این رفتار زمینه جدیدی در این مقوله باز می‌کند. با تلاش و تحقیق بیشتر می‌توان امیدوار بود که ما بتوانیم به سمت تنوع شرایط رشد گسترده‌تری از آنچه به دنبالش بودیم، حرکت کنیم. این نتیجه از اهمیت بنیادی برخوردار است. این محققان، جزئیات نتایج کار تحقیقاتی خود را در مجله‌ی Small منتشر کرده‌اند.

نتایج تحقیقات جدید نشان می‌دهد، مردان متأهل در مقایسه با مردان مجرد از استخوان‌های قوی‌تری برخوردار هستند که این مسأله با کاهش خطر حمله قلبی و درمان سرطان نیز در ارتباط است. برای نخستین بار محققان دانشگاه کالیفرنیا، لس‌آنجلس (UCLA) کیفیت زندگی زناشویی را بر سلامت استخوانی مردان و زنان مورد بررسی قرار دادند.
این مطالعه با بررسی سطح تراکم استخوانی و در نظر گرفتن سایر عوامل تأثیرگذار مانند مصرف دارو و یائسگی بر روی داوطلبان 25 تا 75 ساله در دو بازه زمانی 96-1995 و 05-2004 میلادی انجام شد. نتایج بدست آمده نشان می‌دهد، مردان متأهلی که ازدواج پایدار و موفقی داشته و تجربه قبلی یک زندگی ناموفق را نداشته‌اند، در مقایسه با مردانی که از همسر خود جدا شده‌اند یا هرگز ازدواج نکرده‌اند، استخوان‌های سالم و قوی‌تری دارند.
با این حال محققان تأکید می‌کنند که سن ازدواج یک عامل مهم در این زمینه محسوب می‌شود و مردانی که پیش از 25 سالگی ازدواج می‌کنند، بدلیل نگرانی و استرس تشکیل خانواده، استخوان‌های ضعیف‌تری دارند و کاهش قابل توجه استحکام ستون فقرات در مردان متأهل زیر 25 سال گزارش شده است. دکتر «آرون کارلامانگالا» یکی از نویسندگان این تحقیق تأکید می‌کند: استرس ناشی از تشکیل خانواده، اثرات مضری بر سلامت استخوانی مردان جوان دارد و دلیل این امر نیز می‌تواند ناشی از سطح پایین سواد افراد باشد که منجر به کاهش دستمزد و در نتیجه بروز مشکل در تأمین نیازهای اقتصادی خانواده می‌شود. در این مطالعه محققان به نتایج مشابهی در خصوص تأثیر ازدواج بر استحکام استخوانی در زنان دست نیافته‌اند، اما بررسی‌ها نشان می‌دهد، زنانی که از حمایت عاطفی کامل شوهر برخوردارند، در مقایسه با سایر زنان از وضعیت استخوان‌بندی بهتری برخوردار هستند.
محققان تأکید می‌کنند که ازدواج تأثیر کاملا یکسانی بر سلامت زنان و مردان ندارد؛ بطور مثال کیفیت سلامت استخوانی مردانی که هرگز ازدواج نکرده‌اند، از همسر خود جدا شده یا او را از دست داده‌اند، بسیار پایین است و در همین حال زنانی که زندگی مشترک چندان موفقی ندارند، از سلامت استخوانی مناسبی برخودار نیستند. دکتر «کارولین کراندال» نویسنده ارشد این مطالعه نیز خاطر نشان می‌کند: سلامت بدن تنها به رفتار سالم مانند رژیم غذایی یا سیگار نکشیدن بستگی ندارد، بلکه سایر جنبه‌های زندگی بویژه کیفیت زندگی زناشویی نیز نقش مهمی در سلامت فرد ایفا می‌کند. نتایج این مطالعه در مجله Osteoporosis International منتشر شده است.

مهندسان زیستی دانشگاه رایس، داربست هیدروژل جدیدی را برای احیای بافت‌های استخوان ساخته‌اند که فعالیتش را به عنوان یک مایع آغاز می‌کند، سپس در بدن به جامد تبدیل شده و برای حذف دوباره از بدن به مایع تبدیل می‌شود. این ماده در آزمایشگاه آنتونیوس میکوس در دانشگاه رایس طراحی شده و یک مایع حل‌شدنی در دمای اتاق است که می‌تواند به نقطه مورد نیاز در بدن تزریق شود. 
در دمای بدن، این ماده به طوری آنی برای کمک به شکل‌گیری استخوان جدید و جایگزینی استخوان آسیب‌دیده به ژل تبدیل می‌شود. این ژل به فضاهای سه‌بعدی نامنظم تبدیل می‌شود و پلت‌فرمی را برای کاربرد زیبایی‌شناسانه بافت ارائه می‌دهد. قرار است این ژل به عنوان جایگزینی برای داربست‌های قابل کاشت از پیش‌ساخته‌شده عمل کند. میکوس گفت: این فناوری پلت‌فرم جدید، به ارائه هیدروژل‌های تزریق‌شدنی، از لحاظ گرمایی واکنش‌پذیر و قابل‌جذب برای کارکردهای پزشکی احیا می‌پردازد.
فناوری مزبور امکان شکل‌گیری داربست‌ها به صورت موضعی و همچنین ارائه عوامل رشد و سلول های بنیادی در نارسایی‌های شکلهای آناتومیک پیچیده را با دخالت حداقلی جراحی امکان‌پذیر می‌کند. آنچه این ماده جدید را که نام poly(N-isopropylacrylamide) یا PNiPAAm نام داشته، شگفت‌انگیز می‌کند، این است که چنین فناوری بینابینی به عنوان ابزار تحویل کارآمد برای عوامل رشد و سلول‌های بنیادی کارساز است. جزئیات این ماده در مجله Biomacromolecules منتشر می‌شود.

یک گروه تحقیقاتی از دانشگاه بوستون و دانشگاه ایالتی پنسیلوانیا موفق به ابداع روشی شدند که با استفاده از آن می‌توان داروی ترمیم‌کننده را به درون میکروترک‌های موجود در استخوان وارد کرد. برای ترمیم استخوان با دارو، ترکیبات دارویی وارد خون می‌شوند تا به ترک‌های استخوان برسند.
پژوهشگران موفق به ارائه روشی شدند که در آن، نانوذرات حامل دارو می‌توانند ترکیبات پرکننده استخوان را به محل مورد نظر برده و به صورت هدفمند در آنجا رهاسازی کنند. این نانوذرات انرژی مورد نیاز خود را، خود تهیه می‌کنند. این انرژی از ترک‌های موجود در استخوان تامین می‌شود. «آیوسمن سن» از محققان این پروژه می‌گوید: زمانی که یک ترک در استخوان ایجاد می‌شود شرایط را برای اضمحلال مواد‌ معدنی درون استخوان فراهم می‌کند. این مواد‌ معدنی به صورت ذرات بارداری در آمده و موجب تشکیل یک میدان الکتریکی در استخوان می‌شوند. همین میدان الکتریکی به صورت پالس‌هایی، نانوذرات دارای بار منفی را به سوی ترک می‌کشاند. نتایج کار ما نشان داد که ذرات زیست‌سازگار قادرند به صورت طبیعی داروی اوستئوپروسیس را مستقیما به درون ترک استخوان وارد کنند.
وی می‌افزاید: تشکیل این نوع میدان الکتریکی پیش از این برای دانشمندان شناخته شده بود، اما تاکنون کسی از آن به عنوان منبع انرژی برای درمان ترک‌های استخوان استفاده نکرده بود. این روش خلاقانه‌ای است که می‌توان با آن ترک‌ها را شناسایی و دارو را مستقیما وارد ترک کرد.
در روش‌های فعلی دارو وارد گردش خون می‌شود و با چرخش درون بدن به ترک‌ها می‌رسد. در این روش‌ها ممکن است دارو به ترک برسد و این امکان وجود دارد که به ترک نرسد؛ حتی ممکن است دارو به مقدار کافی به ترک نرسد و فرآیند جوش خوردن به دلیل کم بودن دوز دارو آغاز نشود. اما این روش جدید بسیار هدفمندتر و کاراتر از تمام روش‌های فعلی است.
این گروه تحقیقاتی برای بررسی روش خود آزمایش‌های متعددی انجام دادند. در این آزمایش‌ها دارو به همراه ذرات فلورسانس موسوم به نقاط کوانتومی وارد بدن شدند. دلیل استفاده از نقاط کوانتومی آن است که بتوان مسیر حرکت دارو را در بدن شناسایی کرد. نتایج کار نشان داد که نقاط کوانتومی و دارو به سوی ترک‌ها حرکت کرده و در محل ترک روی هم انباشته می‌شوند. در واقع محققان موفق به ساخت نانوذرات حامل دارو شدند که می‌توان مواد و ترکیبات پرکننده استخوان را درون این نانوذرات قرار داد و در نهایت درون ترک‌ها رهاسازی کرد.

نتايج يک مطالعه جديد که توسط محققان آمريکايي انجام شده، حاکي از آن است که دوز بالاي اولتراسوند که به متاستازهاي دردناک استخوان تابانده شود، به سرعت باعث کاهش درد بيمار شده و عوارض جانبي تا حد زيادي قابل تحمل نيز دارد. اين يافته‌ها به تازگي در نشست ساليانه انجمن کلينيکال انکولوژي ارايه شد. طي اين روش که «اولتراسوند متمرکز با هدايت MR» نام دارد، پزشکان يک پرتو متمرکز از انرژي را به انتهاي عصب خاص که باعث درد در متاستازهاي استخواني مي‌شود، مي‌تابانند. اين بيماران به‌طور عمومي احساس ناخوشايندي دارند، اما پس از گذشت چند روز اظهار داشتند که به‌طور مشخصي بهبود يافته‌اند. هرچند بيماران مورد بررسي طي انجام پروسيجر داروهاي بي‌حسي موضعي دريافت کردند، عارض جانبي‌اي که بيشتر از همه گزارش شد، درد بود که مي‌توانست با ماده بي‌حسي اضافي کاهش يابد. اين درد موقتي است و بلافاصله پس از اتمام پروسيجر پايان مي‌يابد. 
اين روش جديد درماني به سرعت عمل کرده و بيماران يک تا سه روز پس از اتمام آن، کاهش قابل ملاحظه درد را ذکر مي‌کنند. به‌طور خاص، 67 درصد از 107 بيمار درمان شده با اين روش گفتند که دردشان بسيار بهتر شده و اين بهبود تا 3 ماه پس از اتمام درمان نيز ادامه داشته است. البته در اين زمان مطالعه به اتمام رسيده، پس مشخص نيست که آيا بهبود درد بيش از اين مدت هم به طول مي‌انجامد يا خير. در طول انجام اين روش، بيماران داخل ماشين MRI قرار مي‌گيرند که به پزشکان اجازه مي‌دهد مخروطي از انرژي اولتراسوند را با دقت و اختصاصيت زياد به محل دردناک استخوان‌ها بتابانند. MRI هم‌چنين به مثابه يک ترمومتر عمل مي‌کند تا دماي عمقي بدن را که بوسيله دوزهاي بالاي انرژي ممکن است افزايش يابند و به اندازه کافي گرما توليد مي‌کنند تا انتهاي عصب ايجاد کننده درد را بسوزاند، اندازه‌گيري کنند.
در حال حاضر درمان روتين براي متاستازهاي استخواني رادياسيون است که مي‌تواند سرطان را هم درمان کند؛ کاري که روش جديد انجام نمي‌دهد، اما هفته‌ها طول مي‌کشد تا درد بيمار بهبود يابد و همه بيماران هم به اين روش پاسخ نمي‌دهند. ازسويي، همه بيماران نيز واجد شرايط دريافت اشعه اضافي نيستند، زيرا به‌طور مثال عملکرد مغز استخوانشان مختل شده است. مطالعه جديد مقايسه‌اي ميان کارآيي روش اولتراسوند و رادياسيون انجام نداده است. روش «اولتراسوند متمرکز با هدايت MR» توسط اداره کل غذا و داروي آمريکا تاييد شده و هم‌اکنون در مرکز سرطان Fox Chase و تعداد انگشت‌شماري از مراکز ديگر در سراسر ايالات متحده در دسترس بيماران قرار دارد.

محققان دانشگاه کیل، ژل قابل تزریق حاوی سلول‌های بنیادی مغناطیسی تولید کرده‌اند که می‌تواند برای ترمیم استخوانهای شکسته و غضروف‌های آسیب‌دیده مورد استفاده قرار گیرد. این محققان دریافتند که با اتصال ذرات مغناطیسی کوچک به سطوح سلول‌های بنیادی می‌توانند شرایطی را که منجر به رشد غضروف‌ها و استخوان‌های جدید در کودکان شده، بازسازی کنند. هنگامی که یک نوار زخم‌بندی مغناطیسی اطراف محل آسیب‌دیده پیچیده می شود، این ذرات واکنش نشان داده و تاثیر تمرینی را که استخوان را به رشد متراکمتر تشویق کرده، شبیه‌سازی می‌کنند.
دانشمندان این پژوهش در حال حاضر از این شیوه برای ترمیم استخوانهای آسیب‌دیده در موشها و جوجه‌ها استفاده کرده‌اند اما در حال آماده‌سازی برای آغاز کارآزمایی‌های بالینی بر روی انسانها در سال جاری هستند. این محققان با همکاری دانشمندان دانشگاهای ساوث‌هامپتون و نورث‌هامپتون توانسته‌اند این شیوه را ایجاد کنند که به بیماران اجازه داده با دریافت یک تزریق ساده به ترمیم آسیب‌هایشان بپردازند.
سلولهای بنیادی مورد استفاده در این درمان را می‌توان از خود بیمار بدست آورد و سپس آنها را در یک ژل مایع که با تغییرات دمایی درون بدن جامد شده، معلق نگه می‌دارند. این ژل جامد یک چارچوب جدید را برای سلولهای بنیادی به منظور پرورش بر روی آنها ایجاد می‌کند. سیگنالهای زیستی درون ژلها موسوم به فاکتورهای رشد نیز به هدایت سلولها برای تبدیل به غضروف کمک می‌کنند. این محققان همچنین نانوذرات مغناطیسی تولید کرده‌اند که می‌توانند به کانالهای روی سطح بیرونی سلولهای بنیادی بچسبند. معمولا این کانالها در واکنش به کشش ایجاد شده در اثر ورزش باز شده و سلولها را تشویق به رشد می‌کنند که یک فرآیند مهم در کمک به رشد ضخیمتر و محکمتر استخوانها به شمار می‌رود. با اتصال ذرات مغناطیسی و اعمال یک میدان مغناطیسی، دانشمندان دریافتند که می‌توانند این فرآیند را تقلید کنند. این امر بدان معنی است که محققان می‌توانند اثر ورزش را بر روی استخوان در حال رشد بدون نیاز به حرکت بیمار شبیه‌سازی کنند. محققان امیدوارند بتوانند کارآزمایی‌های بالینی بر روی انسان را تا پنج سال آینده سال آینده آغاز کنند.

نوزادان متولد شده در زمستان دچار کمبود ویتامین D و رشد استخوانی کمتر نسبت به کودکان متولد شده در تابستان می‌شوند. بر اساس مطالعات جدید انجام شده بر روی زنان ایرلندی که نتایج آن در مجله باروری و نازایی منتشر شده است، نوزاد مادرانی که بیشتر زمان بارداری آنان در زمستان است، نسبت به نوزاد مادرانی که بارداری آنان در تابستان است، بیشتر در معرض کمبود ویتامینD و کوتاهی استخوان‌های ران قرار دارند.
این تحقیق بر روی 60 مادر سفید پوست و جنین آنان در بیمارستانی در دوبلین انجام شده است که در زمستان در معرض نور خورشید کمتری قرار داشتند. نتایج نشان داد کمبود ویتامین D در نوزاد مادرانی که بیشتر زمان بارداری آنان در زمستان بوده، شایع‌تر است. در این تحقیق، در ابتدا تنها هفت درصد از مادران گروه زمستانی با خطر کمبود ویتامین D روبرو بودند، در حالی که 50 درصد مادران گروه تابستانی چنین کمبودی داشتند، ولی با پیشرفت بارداری و تغییر فصل در زمان تولد، نوزادان گروه زمستانی کمبود ویتامین D بیشتری نسبت به گروه تابستانی داشتند و سطح این ویتامین در گروه تابستانی افزایش یافته بود.
«مک الفن» متخصص زنان و زایمان در دانشگاه دوبلین با اشاره به یافته‌های تحقیق انجام شده می‌گوید: ویتامین D برای حفظ میزان طبیعی کلسیم و رشد استخوان‌ها ضروری است و کمبود آن منجر به نرمی استخوان در کودکان و بزرگسالان می‌شود. وی می‌افزاید: با وجود اینکه ویتامین D را می‌توان از مواد غذایی دریافت کرد، قرار گرفتن در معرض نور خورشید هم بسیارضروری است. «مک الفن» اظهار می‌کند: کاهش قرار گرفتن در معرض نور خورشید تاثیرات مضری بر رشد استخوان‌های جنین به دنبال دارد. وی توصیه می‌کند: تمام مادرانی که در شرایط محدودیت نور خورشید قرار دارند، از مکمل‌های ویتامین D استفاده کنند.

محققان انگلیسی ترکیبی از سه پلاستیک بسیار مقاوم و در عین حال متخلخل تولید کرده‌اند که یک داربست ایده آل برای ترمیم استخوان شکسته محسوب می‌شود. محققان در سراسر جهان بدنبال توسعه روش های ترمیم استخوان با استفاده از ترکیب داربست و سلول های بنیادی هستند؛ محققان آمریکایی پیش از این موفق به تولید ساختار استخوان مانندی با استفاده از پودر سرامیک با چاپگر سه بعدی شده اند و در روش دیگری استخوان مصنوعی از پلیمرهای الاستیک و نانو ذرات ساخته می‌شود. تیم تحقیقاتی دانشگاه ساوت هامتون به سرپرستی پروفسور «ریچارد اورفو» متخصص علوم اسکلتی – عضلانی، پلیمر جدیدی را روی موش هایی که بخشی از استخوان فمور آنها برداشته شده بود، مورد آزمایش قرار دادند. اندازه این حفره روند بهبود طبیعی را منتفی می کند، اما محققان از این داربست برای پرکردن فاصله موجود استفاده کرده و روند درمان طی چهار تا هشت هفته را مورد ارزیابی قرار دادند.
وقتی داربست با سلول های بنیادی استخوان انسان پوشش داده شدند، روند ترمیم استخوان سرعت گرفت، اما حتی بدون وجود سلول های بنیادی، استخوان های موش شروع به پر کردن در امتداد ساختار متخلخل داربست کردند. «اورفو» تأکید می کند: در انسان، این ساختار باید برای تعمیر شکستگی های استخوان که به سختی قابل ترمیم هستند مورد استفاده قرار بگیرد؛ بطور مثال در تصادف رانندگی حجم شکستگی استخوان بسیار زیاد است که می توان از یک داربست با پوشش سلول های بنیادی خود بیمار استفاده کرد. در اینحالت زمان کافی در اختیار ماده جدید قرار می گیرد تا بطور کامل درون بدن نفوذ کرده و امکان ترمیم خود بخودی استخوان شکسته را فراهم کند.
ماده داربست ترکیبی از کیتوزان (مشتق شده از پوسته میگو)، پلی وینیل استات و پلی - ال- لاکتید (پلیمر زیست تخریب پذیر با کاربردهای پزشکی) است؛ این پلیمر با ساختار متخلخل لانه زنبوری، امکان حرکت سلول های زنده در سراسر ساختار و نفوذ رگ های خونی را فراهم می کند. نتایج این دستاورد در مجله Advanced Functional Materials منتشر شده است.

دانشمندان انگلیسی برای نخستین بار موفق شدند نارسایی بزرگ ستون فقرات یک دختر پنج ساله را با استفاده از استخوان ران وی ترمیم کنند. این بیمار از بدو تولد مبتلا به اختلالی موسوم به «دیسژنزی سگمنتال ستون فقرات» و فاقد پنج استخوان سازنده بخش فوقانی این عضو از بدن بود. این امر موجب ایجاد حفره 10 سانتی‌متری در این بخش شده بود و در این میان ران‌های وی نیز دارای هیچ گونه حسی نبودند. جراحان توانستند با استفاده از قسمتی از استخوان ران‌ این حفره را پر کنند. آن‌ها سپس دو نرده فلزی را به منظور ارائه حمایت بیشتر در ستون فقرات فوقانی و لگن این بیمار تعبیه کردند. این عمل که در «بیمارستان کودکان بیرمنگهام» صورت گرفت، 13 ساعت به طول انجامید و در نتیجه آن طول عمر این کودک که احتمال مرگش نیز بالا بود، به حد نرمال افزایش یافت.
همچنین در پی این جراحی علائم اولیه بازگشت حس به ران‌های وی مشاهده شد. این امر نشان دهنده آن است که بیمار مزبور می‌تواند روزی با استفاده از ران‌های مصنوعی قادر به راه رفتن باشد. تاکنون عمل جراحی در این مقیاس در اروپا انجام نشده بود و تنها فرایند شبیه به آن ده سال پیش در نیوزیلند صورت گرفت.

متخصصان علوم پزشكي در ژاپن اعلام كردند ويتامين E مي‌تواند موجب تحريك سلولهايي شود كه حاصل آن ضعيف شدن و تحليل رفتن استخوان‌ها است. اين متخصصان به سرپرستي دكتر شوتاكرا از دانشگاه كيو در توكيو مي‌گويند: يافته جديد مي‌تواند كاربردهايي براي افرادي داشته باشد كه در حال حاضر از مكمل‌هاي ويتامين E استفاده مي‌كنند. متخصصان تشريح كردند كه حفظ تعادل بين سلولهاي تشكيل دهنده استخوا‌ن‌ها يا «استئوبلاست‌ها» و سلولهاي فرساينده استخوانها يا «اوستئوكلاست‌ها» موجب حفظ استحكام استخوانها مي‌شود. هرچند بررسي‌هاي پيشين نشان داده است كه ويتامين E مي‌تواند براي سلامت استخوانها مفيد باشد اما اين بار متخصصان ژاپني دريافتند كه خلاف اين فرايند ممكن است صحت داشته باشد چرا كه اين ويتامين ظاهرا توليد سلولهاي استئوكلاست (فرساينده استخوانها) را موجب مي‌شود. به گزارش ایسنا، دكتر روبرت گراهام يك متخصص آمريكايي در بيمارستان لنوكس هيل نيويورك نيز با اين فرضيه موافقت كرده و مي‌گويد: سلامت استخوانها يك فرايند پويا و يك كشمكش دائمي بين اوستئوبلاست‌ها و اوستئوكلاست‌هاست به همين دليل چگونگي تاثيرگذاري ويتامين E روي سلامت استخوان‌ها امري حياتي است.

پژوهشگران دانشگاه واشنگتن موفق به تولید موادی با ساختار استخوانی با استفاده از پرینترهای سه‌بعدی شدند. كاربرد اصلی این مواد كه كاملاً شبیه استخوان است در ارتوپدی و دندانپزشكی است. مواد استخوانی تولیدشده توسط این پرینتر سه‌بعدی با استخوان‌های طبیعی پس از گذشت زمان كوتاهی كاملاً تركیب می‌شود و تمام آثار بیماری از بین می‌رود. به طور خلاصه می‌توان گفت كه این استخوان‌های مصنوعی به‌صورت یك داربست برای استخوان‌های طبیعی محسوب می‌شود و نقش محافظتی دارد. مراحل اولیه استفاده از این استخوانها روی موش‌ و خرگوش با موفقیت انجام شده است. مدیر این پروژه تحقیقاتی می گوید زمانی كه استخوان فرد دچار شكستگی می شود از آن استخوان سی تی اسكن تهیه و سپس آن تصویر را وارد برنامه اتوكد می كنیم و استخوان جدید را طراحی می‌كنیم سپس به پرینتر سه‌بعدی دستور ساخت آن را می‌دهیم، پس از آن استخوان تولید شده را در بدن بیمار قرار می دهیم. پزشكان امیدوارند كه در آینده ای نزدیك می توان با استفاده از این روش بیماران مبتلا به پوكی استخوان را به‌طور كامل درمان كرد.

شايد اين ايده كه بتوان توليد ارگان‌هاي خود را به يك پرينتر سفارش داد، كمي دور از ذهن به نظر برسد، اما اكنون پرينتر Cmd+P اين كار را براي شما انجام مي‌دهد. محققان دانشگاه ايالت واشنگتن يك پروتوتايپ 3 بعدي سريعي را طراحي كردند كه قادر است از موادي شبيه استخوان پرينت بگيرد كه به عنوان داربستي براي سلول‌هاي استخواني جديد عمل مي‌كنند. براساس گزارش محققان اين مواد شبيه استخوان‌ كه در دندان‌پزشكي نيز كاربرد فراواني دارند، هيچ‌گونه آثار جانبي بر جاي نگذاشته و در نهايت نيز حل خواهند شد. اما قبل از آن، به عنوان داربست سلول‌هاي استخواني جديد وظيفه خود را انجام خواهند داد. با جايگذاري آنها در وسط سلول‌هاي استخواني انساني نابالغ، ساختارهاي پرينت شده، باعث رشد استخوان‌هاي جديد مي‌شود كه با بافت استخوان فيوز خواهد شد. پس اگر از اين پس در سي‌تي‌اسكن بيماري نواقص استخواني مشاهده كرديد، مي‌توانيد آن را به يك فايل CAD تبديل كرده و يك داربست جديد طراحي و توليد كنيد كه نقص موجود را نيز پر كند. به نظر مي‌رسد اين تكنولوژي جديد براي پزشكي احيايي، قدم بزرگي به شمار آيد.

در يك آزمايش جديد معلوم شد مصرف داروها و مكمل‌هاي تقويت كننده استخوانها موجب افزايش طول عمر مفاصل پيوندي و كاهش 50 درصدي نرخ شكستگي‌هاي استخواني مي‌شود. پزشكان اطلاعات مربوط به بيماراني را كه از داروي «بيسفوسفونات» استفاده كرده بودند، مورد تجزيه و تحليل قرار دادند. اين داروها با هدف پيشگيري از كاهش تراكم املاح استخواني تجويز و مصرف مي‌شوند. اين پزشكان اطلاعات حاصل از پايگاه داده‌هاي «مطالعه اقدامات كلي در زمينه پيوندهاي مفصلي» را ارزيابي كردند. آنها 1912 بيمار مصرف كننده بيسفوسفونات را با 41 هزار و 995 بيمار كه از اين دارو استفاده نكرده بودند، مقايسه كردند. پس از 5 سال مشخص شد بيماراني كه از اين دارو استفاده نكرده بودند، بيشتر دچار نقص عملكرد مفاصل پيوندي مي‌شدند.  پروفسور نيگل آردن متخصص بيماري‌هاي روماتوئيدي در دانشگاه‌هاي آكسفورد و سوتامپتون در انگليس اين مطالعات را مديريت كرده و شرح مشاهدات خود را در مجله آنلاين طب انگليس ارائه كرده است.