صنع باحثون من جامعة ديوك، مادة مشابهة للمادة الغضروفية، والتي يمكن مستقبلاً طباعتها بالتقنية ثلاثية الأبعاد بحسب الشكل التشريحي المناسب للمريض لاستبدال مفصل الركبة التالف.يتكون مفصل الركبة البشري من زوج من كتلة غضروفية تمتص الصدمات التي يتعرض لها مفصل الركبة وتعرف تلك الغضاريف بالغضروف الهلالي، والذي يقع بين عظمة الفخذ وقصبة (عظمة الساق)، ولكنه يتعرض للتلف إما بسبب التنكس الذي يحدث مع تقدم العمر أو بسبب حركة جسدية خاطئة كتلك التي يتعرض لها الرياضيون. قام الباحثون الآن من خلال الدراسة التي نشرت بمجلة «ACS»، بتطوير غضروف صناعي من المواد الهلامية المائية (هيدروجل) كأول غضروف مطابق للغضروف الطبيعي في المتانة والمرونة كما يمكن طباعته بالتقنية ثلاثية الأبعاد ثم زراعته داخل المفصل، وللتحقق من إمكانية عمله بصورة جيدة استخدم الباحثون طابعة ثلاثية الأبعاد لإنتاج الغضروف الهلالي حسب الطلب وتجربته في نموذج ركبة بلاستيكية وتعتبر المواد الهلامية المائية من المواد التي زاد الإقبال عليها في مجال استبدال الغضاريف، فهي مواد متوافقة حيوياً، وتتكون من بنية جزيئية مشابهة للغضروف الطبيعي، حيث تتكون من شبكة من جزيئات شبيهة بالخيوط الطويلة مع جزيئات مائية تملأ الفراغ المحيط بها، وبالرغم من ذلك فهو ليس بالقوة ذاتها التي يتصف بها الغضروف الطبيعي وعندما يخرج من فوهة الطابعة يتدفق لأن معظمه ماء، لذلك قام الباحثون بدمج نوعين من المادة الهلامية المائية أحدهما قوي والآخر لين ومطاط، وذلك لإنتاج هلام مائي مزدوج الشبكة، حيث تتداخل الشبكتان في بعضهما البعض في شكل نسيج قوي، وتم التحكم بمتانة ومرونة النسيج من خلال تعديل نسب المادتين في التركيبة إلى أن وصلت إلى درجة تشابه كبيرة بينها وبين الغضروف الطبيعي، كما تمت إضافة مواد من نوع خاص وهي جسيمات من الصلصال متناهية في الصغر لتساعد على طباعة الغضروف.