Chirurgia Newsy Nowe technologie w medycynie Pod sliderem

Chemobrionika: Nowe rozwiązania w tworzeniu materiałów kościozastępczych

Badacze z brytyjskiego Uniwersytetu Birmingham opracowali nową metodę tworzenia materiałów kościozastępczych, która pozwala komórkom obrastać je z zewnątrz i od wewnątrz. Wynalezione przez naukowców struktury mogą mieć szerokie zastosowanie w leczeniu urazów kości.

Innowacyjna konstrukcja

Zespół badaczy wykorzystał żel z zawartością wapnia w połączeniu z roztworem fosforanu. W ten sposób otrzymano mikroskopijne, puste rurki z materiału hydroksyapatytowego, którego skład jest podobny jak w przypadku naturalnej kości. Hydroksyapatyt jest powszechnie stosowany jako materiał zastępujący kość, ale zwykle wytwarza się go w postaci proszku lub twardego bloku, który następnie jest kształtowany podczas dalszej obróbki.

Cylindryczne struktury wytworzone przez zespół badaczy z Uniwersytetu Birmingham mają grubość ludzkiego włosa i wykazują szereg specyficznych właściwości, z których najistotniejsza to porowata powierzchnia sprzyjająca interakcjom z naturalnymi komórkami organizmu. Autorzy projektu wskazują na podobieństwo wytworzonej przez siebie konstrukcji do wielu struktur obecnych w tkance kostnej, takich jak osteony – wydłużone, cylindryczne tunele w kości, w których biegną naczynia krwionośne.

Współpraca z komórkami kości

Naukowcy z Uniwersytetu Birmingham przetestowali w warunkach laboratoryjnych zdolność wytworzonej przez siebie cylindrycznej struktury do wspierania przyczepności komórek kostnych, ich żywotności i wzrostu. Do badań wykorzystano komórki macierzyste.

Testy dały pozytywne wyniki. Już po dwóch dobach naukowcy byli w stanie wykazać rozległe rozprzestrzenianie się komórek kostnych na powierzchni struktury oraz ich rozszerzanie się wewnątrz niej. Wskazuje to na korzystne interakcje pomiędzy wytworzonym przez badaczy materiałem a komórkami kości.

Naukowcy  planują dalsze testy, których celem będzie odkrycie kolejnych właściwości cylindrycznych struktur hydroksyapatytowych. To da podstawę do ustalenia, w jaki sposób można modyfikować wytworzoną konstrukcję, aby jeszcze lepiej wspierała regenerację tkanek kostnych. Naukowcy z Uniwersytetu Birmingham mają nadzieję, że ich badania staną się podstawą do opracowania nowej klasy chemobrionicznych materiałów kościozastępczych.

Nowe zastosowanie chemobrioniki

Chemobrionika to dział nauki łączący w sobie elementy fizyki, chemii, modelowania matematycznego, biologii i inżynierii. Jej założenia wykorzystuje się do tworzenia struktur nazywanych ogrodami chemicznymi. Powstają one w wyniku reakcji pomiędzy związkami chemicznymi, która prowadzi do wytworzenia skomplikowanych struktur naśladujących materię biologiczną.

Badacze z brytyjskiego ośrodka naukowego postanowili zbadać, czy chemobrionika może znaleźć zastosowanie także w biotechnologii. Założenia tej dziedziny nauki wykorzystano do opracowania metody tworzenia konstrukcji, które chemicznie i strukturalnie przypominałyby ludzką kość.

Naukowcy przyznają, że zastosowanie chemobrioniki do produkcji biokompatybilnych materiałów to metoda stosunkowo nowa, ale oferująca duży potencjał w zakresie leczenia urazów kości.  

Źródło: https://www.news-medical.net/

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *