Морские кораллы способны улучить метод костной трансплантации

Главная / Новости здравоохранения / Морские кораллы способны улучить метод костной трансплантации

Морские кораллы способны улучить метод костной трансплантации

В скором времени врачи смогут использовать морской коралл в костной трансплантации, это стало известно благодаря новому исследованию, в ходе которого исследователи улучшили свойства коралла и сделали его более совместимым с натуральной костной тканью.

Путем частичного преобразования кальция карбоната, найденного в экзоскелете морского коралла в коралловый гидроксиапатит (ГАП), а затем в коралловый карбонат гидроксиапатит / кальций, ученые значительно улучшили итоги костной трансплантации у 16 пациентов.

Результаты небольшого клинического исследования, опубликованные в журнале IOP Publishing's journal Biomedical Materials, показали, что заживление костей наблюдалось у каждого пациента через четыре месяца и, что:

Коралловый карбонат гидроксиапатит в полной мере биодеградировал в течение двух лет.

Коралловый гидроксиапатит, полученный из морского коралла, использовался в течение многих лет в качестве успешного костного материала для трансплантации, однако его использование было ограничено, поскольку он не полностью разлагался.

«Наши методы значительно улучшили результаты костной трансплантации с помощью частичного преобразования, в ходе которого биоразлагаемый состав из натурального коралла растворялся. Принцип его действия схож с коралловым гидроксиапатитом, он приводит к регенерации кости, но свойства его биодеградации лучше и совместимы с природным процессом восстановления костной ткани хозяина», – сказал автор исследования Чжидао Ся из Университета Суонси.

«Когда биоматериалы не разлагаются и остаются в скелетной ткани, они могут вызвать проблемы. В экстремальных условиях, вполне возможно, что различные механические свойства искусственного костного трансплантата могут привести к повторному перелому или стать источником роста бактериальной инфекции», – говорят исследователи.

Коралловый карбонат гидроксиапатит может стать перспективной альтернативой аутотрансплантата, который использует кусочки кости другой части тела пациента для выращивания новой кости в месте повреждения. Кроме того, при ограниченном количестве основного материала, аутотрансплантат может вызвать дискомфорт, боль и продолжительное ослабление костной ткани.

Для своего исследования, ученые из Великобритании и Китая, отобрали коралл из Южного Китая и частично преобразовали карбонат кальция в коралловый гидроксиапатит, чтобы получить коралловый карбонат гидроксиапатит.

По данным исследования, в состав кораллового карбоната гидроксиапатита входит 15 процентов кораллового гидроксиапатита в тонком слое вокруг карбоната кальция, он имеет прочную, пористую структуру, которая лучше биодеградирует в ходе естественного процесса восстановления кости.

В своем исследовании, ученые испытали физические и химические свойства нового вещества, используя ряд микроскопических и спектроскопических методов. Затем коралловый карбонат гидроксиапатит смешали с мезенхимальными стволовыми клетками человека и вводили его подкожно мышам в течение 10 недель. Результаты показали формирование новой костной ткани на поверхности кораллового карбоната гидроксиапатита.

В ходе предварительного клинического исследования 16 пациентам (11 мужчин и 5 женщин) с четырьмя различными костными дефектами, хирургически имплантировали коралловый карбонат гидроксиапатит. Клинические результаты показали исцеление через четыре месяца после операции, и у каждого пациента большинство имплантатов деградировали через 18 – 24 месяца.

Костное ремоделирование сложный и медленный процесс, во время такого процесса старая кость непрерывно заменяется новой костной тканью.

В случае заживления переломов, полное ремоделирование может занять от трех до пяти лет в зависимости от индивидуальных особенностей пациента, поэтому синтетический трансплантат должен разлагаться в течение временного отрезка, соответствующего естественному циклу костного ремоделирования.

Исследователи признают, что еще многое нужно сделать, до того, как материал будет удовлетворять всем требованиям аутотрансплантата и использоваться для трансалантации миллионам людей по всему миру.

«Хотя наше исследование продемонстрировало многообещающие результаты, новый материал не содержит органическую матрицу кости, живые клетки и лишь индуцирует, а не осуществляет процесс формирования новой костной ткани. Таким образом, наша будущая работа заключается в объединении контролируемого фактора роста и технологии стволовых клеток для развития более усовершенствованной технологии костной трансплантации», – добавил Ся.


Источник: sciencedaily.com
Фото: aquacare.de

Смотрите также: