Американські дослідники навчилися створювати дешевші та ефективніші версії штучних каркасів для відновлення та вирощування кісткової тканини. Для каркасу вони використовують яєчну шкаралупу, екологічний пластик та 3D-принтер. Основою “будівельної суміші стала яєчна шкаралупа. У майбутньому завдяки цьому методу можна прискорити процес зрощення кісток після перелому і навіть вирощувати частину скелета, якої не вистачає.
В організмі людини є простір, де відбувається поєднання розрізнених клітин у єдиний багатоклітинний організм. Цю область називають позаклітинним матриксом. Вона чимось нагадує державу, в якій живуть клітини. Відповідає за благополуччя клітин та керує всіма аспектами їхнього життя — від харчування та розмноження до смерті.
Крім того, позаклітинний матрикс є основою кістки, свого роду «будівельний каркас». Він вказує клітинам кісткової тканини, остеобластам, в якому напрямку рухатися, а також забезпечує їх «їжею». Вчені навчилися створювати такі каркаси штучним шляхом. Щоб вирощувати частини кісток поза тілом, а потім хірургічно впроваджувати на місце відсутніх фрагментів.
Однак фахівці зазначають, що цей метод не завжди працює. Часто він може лише нашкодити і призвести до різних ускладнень.
Біоінженери зробили суміш, яку організм сприймає як власну тканинуВиправити недоліки такого методу зголосилася команда американських біоінженерів під керівництвом Гульден Камчі-Унал (Gulden Camci-Unal) із Массачусетського університету в Лоуеллі. Вони розробили більш ефективний та дешевий спосіб відновлення та вирощування. Про це дослідники розповіли у статті, опублікованій у журналі ACS Applied Materials & Interfaces.
Біоінженери зробили суміш, до якої увійшли яєчна шкаралупа та екологічний пластик полікапролактон. А потім надрукували з неї на 3D-принтері штучний каркас, який дозволяє вирощувати кісткову тканину в лабораторних умовах.
Яєчна шкаралупа – природний продукт, який містить кальцій, хімічний елемент, необхідний для правильного формування скелета. Раніше команда Камчі-Унал з’ясувала, що яєчна шкаралупа допомагає у відновленні кісткової тканини.
Далі дослідники випробували кілька видів каркасів, створених з різної кількості мікрочастинок яєчної шкаралупи та полікапролактону,
додавши до «суміші» мезенхіми — ембріональний зачаток сполучної тканини. За правильних умов мезенхіми повинні перетворюватися на остеобласти — клітини, необхідні росту кісток.
Через 14 днів вчені помітили, що в штучному каркасі з найбільшою кількістю яєчної шкаралупи мезенхіми почали розвиватися остеобласти, тобто стала формуватися кісткова тканина.
«У яєчній шкаралупі є компоненти, що існують у кістковій тканині. Тому за допомогою нової технології можна буде обдурити організм, змушуючи його думати, що для зростання кісток він використовує власний матеріал», – пояснила Камчі-Унал.
За словами авторів наукової роботи, створені ними унікальні каркаси зможуть стати дешевим, ефективнішим та екологічнішим аналогом вже існуючих технологій. Наразі вчені збираються провести додаткову перевірку свого методу. Під час лабораторних експериментів клітини «жили» в каркасі короткий час, тому, перш ніж використовувати цей спосіб відновлення справжніх кісток чи вирощування нових, знадобляться більш тривалі випробування.
Фото Depositphotos
Запис Яєчна шкаралупа допомогла у вирощуванні людських кісток спершу з'явиться на HUBZ - Онлайн медіа.
