عظمة الله في خلقه.. مكونات العظام ما بين متانة الحديد ووزن أَخف من الخشب

كيف تحدثت سورة فصلت عن نعمة السمع؟

الإثنين 29 أبريل 2024

رئيس مجلس الإدارة

أ.د حسـام عقـل

مخلوقات الله.. الطائر أبو شوارب الفريد من نوعه!

الأحد 28 أبريل 2024

عظمة الله في خلقه.. مكونات العظام ما بين متانة الحديد ووزن أَخف من الخشب

تقارير وتحقيقات

أحمد نصار

الأحد 19 نوفمبر 2023, 07:29 صباحا

468

العظام

تتمتع العظام بخصائص رائعة تسمح لها بدعم الأحمال الصعبة الموضوعة على الجسم مع موازنة القوة والمرونة، وتتكون أساسًا من أملاح الكالسيوم الصلبة ولكن الهشة وألياف الكولاجين القوية والمرنة، ولها نفس قوة الحديد الزهر مع بقائها خفيفة مثل الخشب، وقد أطلق عليها البعض اسم المادة الحيوية النهائية، فهي خفيفة وقوية وقابلة للتكيف وقادرة على إصلاح نفسها.

وتأتي هذه الخصائص من بنية هرمية معقدة، ولكن حتى وقت قريب كان من الصعب تحديد المستويات المتعددة للعظام. ومع ذلك، تسمح السنكروترونات الآن للباحثين برؤية البنية النانوية والجزئية للعظام بدقة مكانية عالية مع قياس خواصها الميكانيكية في الوقت نفسه.

وقد قدم دايموند التسهيلات للعديد من المجموعات البريطانية والدولية التي تدرس العظام، حيث تم نشر أكثر من 30 ورقة بحثية على مدى العامين الماضيين، والتي من شأنها أن تؤدي إلى طرق جديدة لمعالجة أمراض العظام، وفقا لتقرير نشرته صفحة "العلم يؤكد الدين.

وأضاف التقرير أنه تم إجراء الدراسات باستخدام مجموعة واسعة من التقنيات المتاحة في دايموند من قبل فريق من إمبريال كوليدج في لندن. أظهر البحث قوة التصوير السنكروتروني الذي يسمح للأطباء والعلماء والمهندسين بدراسة الكسر والخصائص المرنة للعظام على المستوى الجزئي والنانوي.

تقدم نتائج المجموعة نظرة عامة مفيدة وواسعة حول طرق التصوير السنكروتروني في أبحاث العظام والتي تشمل التصوير المقطعي بالأشعة السينية المجهرية (micro-CT)، والتصوير بالأشعة السينية النانوية، على الرغم من أن هذه الإجراءات لا يمكن تطبيقها على العظام في الجسم الحي بسبب جرعة الإشعاع العالية المرتبطة بها، إلا أنها تعمل بالفعل على تحسين فهم عملية الشيخوخة والفيزيولوجيا المرضية لكسور العظام. ومع مرور الوقت، ينبغي أن تسمح هذه الأساليب للأطباء بتصميم أجهزة جديدة لتقييم قوة العظام، واختبارات تشخيصية لأمراض العظام، وتحسين تصميم ومراقبة العلاجات الطبية وزراعة العظام لعلاج أمراض العظام مثل هشاشة العظام.

كما لفت التقرير إلى أن هناك عدد من الدراسات الحديثة، ركزت على فهم مخاطر الكسور وآليات شفاء العظام، حيث تعتبر البايفوسفونيت من الأدوية القوية المدروسة جيدًا والتي تساعد في الحفاظ على أنسجة العظام خاصة عند الأشخاص المصابين بهشاشة العظام وفي بعض المرضى الذين يخضعون لعلاج السرطان

. ومع ذلك، أظهرت دراسة حديثة في مجلة Nature قيمة مرافق التصوير المقطعي المحوسب (micro-CT) في Diamond، والتي تسمح بالتصوير عالي الدقة عميقًا داخل عينات العظام. وكشفت الصور أن عظام الأشخاص الذين عولجوا بالبايفوسفونيت تحتوي على أعداد أكبر من الشقوق الصغيرة مقارنة بالعظام الطبيعية. هذه الشقوق الصغيرة التي يتراوح حجمها بين 30-100 ميكرومتر (حوالي عرض شعرة الإنسان) تضعف بنية العظام تدريجيًا وتجعلها أكثر عرضة للكسر.

ويشير هذا الاكتشاف الجديد المذهل إلى أن البايفوسفونيت يمكن أن يجعل العظام أكثر هشاشة لدى بعض المرضى، ومن المقرر إجراء المزيد من الدراسات لتقييم هذه النتائج المبكرة.

تمكنت تقنية أخرى للأشعة السينية المتوفرة في دايموند من تسليط ضوء جديد على التركيب المعدني في أنسجة العظام. استخدمت دراسة من مجموعة ألمانية/سويسرية التصوير النانوي بالأشعة السينية (PXCT) لتحسين فهم بنية عاج الأسنان.

تعمل تقنية PXCT على تحسين الأساليب الحالية وتسمح بتعيين الاختلافات في توزيع المحتوى المعدني في ثلاثة أبعاد، وهو يقوم بذلك عن طريق الجمع بين التصوير بالأشعة السينية ذات التباين الحساس للغاية والذي يمكن مقارنته بالتصوير المجهري الإلكتروني الكمي مع التصوير المقطعي المحوسب ثلاثي الأبعاد لامتصاص الأشعة السينية، وبالتالي توفير رؤى جديدة في شفاء أنسجة العظام والشيخوخة.