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
- Как ванадий влияет на диабет?
- Какие могут быть осложнения после анестезии?
- Методы лечения респираторных заболеваний
- Как удалить камни из почек?
- Насколько эффективен адреналин для лечения астмы?
- Плюсы и минусы переливания крови при анемии
- Какой ополаскиватель для полости рта лучше всего подходит при гингивите?
- Избыточный вес связан с изменениями в головном мозге
- Определена взаимосвязь между алкогольной болезнью печени и циркадными ритмами
- Формирование синапсов в головном мозге
- Что такое акриловые протезы?
- «Мусорная» ДНК может контролировать клеточное развитие
- Инсулиновые таблетки? Клетки кишечника могут всасывать более крупные частицы, чем полагалось ранее
- Новый биомаркер предсказывает риск рецидива рака молочной железы
- Как иммунные клетки обнаруживают инфекцию?
- Организм человека – следующий рубеж для беспроводных технологий?
- Геномный анализ: важная информация о раке простаты
