Американские учёные с помощью яичной скорлупы, экологичного пластика и 3D-принтера разработали более дешёвые и эффективные искусственные каркасы для восстановления костной ткани. В будущем этот метод может ускорить срастание костей после перелома и выращивать недостающие части скелета.
В человеческом теле есть место, где отдельные клетки сливаются воедино, образуя сложное живое существо из множества клеток. внеклеточным матриксомОна похожа на государство, где граждане – клетки. Она обеспечивает им благосостояние и контролирует все стороны их существования – от питания и размножения до окончания жизни.
Экстрацеллюлярный матрикс служит основой кости, подобно строительному каркасу, определяющему клетам костной ткани. остеобластамуказывает путь и обеспечивает необходимым.
Ученые разработали способ выращивать части костей в искусственных каркасах вне тела и затем имплантировать их при необходимости. Специалисты предупреждают, что этот метод не всегда эффективен и может причинить вред, вызывая осложнения.
Команда американских биоинженеров во главе с Гульден Камчи-Унал взяла на себя задачу исправления недостатков этого метода. Gulden Camci-UnalУчёные из Массачусетского университета в Лоуэлле создали более эффективный и дешёвый метод восстановления и выращивания. опубликованной в журнале ACS Applied Materials & Interfaces.
Ученые, занимающиеся биоинженерным синтезом, использовали комбинацию крошечных частиц скорлупы яйца и безопасного для природы пластика. поликапролактонаИз неё напечатали на 3D-принтере искусственный каркас для культивирования костной ткани в лаборатории.
Яичная скорлупа – натуральный продукт, состоящий преимущественно из кальция, элемента, важного для нормального развития костной системы. Ранее группа Камчи-Унал… выяснилаЯичная скорлупа способна помочь в восстановлении костной ткани.
Исследователи проверили разные типы каркасов, собранных из различных объемов микрочастиц скорлупы яйца и поликапролактона. В «смесь» мезенхимыЭмбриональный зачаток соединительной ткани при благоприятных обстоятельствах образует остеобласты — клетки, важные для развития костной системы.
Через две недели исследователи увидели, что в конструкции с максимальным объёмом мезенхимы из яичной скорлупы начинала образовываться костная ткань за счет перехода клеток мезенхимы в остеобласты.
В составе яичной скорлупы содержатся вещества, встречающиеся и в костях. Благодаря новому методу возможно создать иллюзию использования собственным материалом для построения костной ткани. пояснила Камчи-Унал.
Авторы научной работы утверждают, что разработанные ими уникальные каркасы могут стать доступным, эффективным и более экологичным аналогом существующих технологий. Ученые планируют провести дополнительную проверку метода. В ходе лабораторных экспериментов клетки находились в каркасе короткий период, поэтому перед использованием этого способа для восстановления настоящих костей или выращивания новых требуется проведение более длительных испытаний.