Из морепродуктов сделают саморастущие протезы
Водоросли, панцири ракообразных и образцы клеток пациента помогут докторам улучшить протезы костей - костные трансплантаты. Для замещения недостающего участка кости, причиной чего может стать операция или несчастный случай, доктора часто ставят пациентам временные конструкции из углеродных искусственных материалов. После имплантации, окружающие живые клетки начинают размножаться и "заращивают" эти временные конструкции.
Но этот метод не лишен недостатков, полагает Хокин Чу, исследователь Национального Института стандартов и технологии. "Новые костные клетки покрывают имплантаты снаружи, внутри новой костной ткани не образуется. В результате центральная часть вставленной конструкции оказывается ослабленной", - говорит ученый. Другая проблема: эти конструкции никогда не подходят достаточно хорошо.
Чу и его коллеги предложили другой способ сращивания костей. Их метод позволяет вырастить костные клетки изнутри вставленных конструкций, что делает их равномерно прочными и в конечном итоге позволяет интегрироваться в кость. Имплантат состоит из цемента, в основе которого фосфат кальция вместе с технической сеткой, которая впоследствии рассасывается. Хирурги могут сформировать нужный кусок сами или просто заполнить составом разлом кости.
Добавление хитозана, биополимера из панцирей ракообразных, делает конструкцию еще более прочной. А чтобы обеспечить прорастание кости внутрь имплантата, в смесь добавляют костные клетки – выращивание в лаборатории достаточного количества из образцов, взятых у пациента, занимает одну-две недели. Процесс перемешивания цемента и костных клеток и период, в течение которого
смесь затвердевает, способны убить эти самые клетки, взяты они от самого пациента или нет. "Если мы просто перемешиваем клетки с цементом, то они умирают". – говорит Чу. Чтобы отделить хрупкие клетки от частиц цемента, ученые придумали что-то вроде "медицинских M&M’s" - шарики, в центре которых костные клетки, покрытые естественным полимером, добытым из водорослей. "Как только цемент застынет, бусины распадутся", - объясняет ученый.
Эти полимерные бусины не только защищают клетки, но и оставляют после себя миллиметровые поры, которые потом заполняются новыми костными клетками. По мере роста клеток, все остальные компоненты имплантата должны рассосаться, считает Чу. "Новая кость очень прочная, и по мере роста костных клеток становится еще более прочной", - считает он.
Методика еще только в самом начале своего развития. Среди наиболее важных усовершенствований, которые планируется произвести, Чу называет ускорение распада "бусин" и уменьшение их размеров – что должно способствовать укреплению новой ткани.
Но этот метод не лишен недостатков, полагает Хокин Чу, исследователь Национального Института стандартов и технологии. "Новые костные клетки покрывают имплантаты снаружи, внутри новой костной ткани не образуется. В результате центральная часть вставленной конструкции оказывается ослабленной", - говорит ученый. Другая проблема: эти конструкции никогда не подходят достаточно хорошо.
Чу и его коллеги предложили другой способ сращивания костей. Их метод позволяет вырастить костные клетки изнутри вставленных конструкций, что делает их равномерно прочными и в конечном итоге позволяет интегрироваться в кость. Имплантат состоит из цемента, в основе которого фосфат кальция вместе с технической сеткой, которая впоследствии рассасывается. Хирурги могут сформировать нужный кусок сами или просто заполнить составом разлом кости.
Добавление хитозана, биополимера из панцирей ракообразных, делает конструкцию еще более прочной. А чтобы обеспечить прорастание кости внутрь имплантата, в смесь добавляют костные клетки – выращивание в лаборатории достаточного количества из образцов, взятых у пациента, занимает одну-две недели. Процесс перемешивания цемента и костных клеток и период, в течение которого
смесь затвердевает, способны убить эти самые клетки, взяты они от самого пациента или нет. "Если мы просто перемешиваем клетки с цементом, то они умирают". – говорит Чу. Чтобы отделить хрупкие клетки от частиц цемента, ученые придумали что-то вроде "медицинских M&M’s" - шарики, в центре которых костные клетки, покрытые естественным полимером, добытым из водорослей. "Как только цемент застынет, бусины распадутся", - объясняет ученый.
Эти полимерные бусины не только защищают клетки, но и оставляют после себя миллиметровые поры, которые потом заполняются новыми костными клетками. По мере роста клеток, все остальные компоненты имплантата должны рассосаться, считает Чу. "Новая кость очень прочная, и по мере роста костных клеток становится еще более прочной", - считает он.
Методика еще только в самом начале своего развития. Среди наиболее важных усовершенствований, которые планируется произвести, Чу называет ускорение распада "бусин" и уменьшение их размеров – что должно способствовать укреплению новой ткани.
Ещё новости по теме:
18:20