Клей и цемент

полезные советы

Переломы будут лечить клеем

Жидкий костный имплантат может вскоре прийти на смену традиционным технологиям для сращивания и замены костей, мучительным для пациента. Новый материал похож на цемент, застывает за 30 минут и по мере роста кости постепенно растворяется в организме.

Медики из Фонда Американской стоматологической ассоциации (ADAF) и Национального института стандартов и технологий (NIST) предложили использовать в качестве материала для сращивания костей (особенно в челюстно-лицевой хирургии) клеточный каркас. Каркас заполнен смесью, основной элемент которой – биологически активный цемент.

Совместными исследованиями в области медицинских и зубоврачебных материалов соавторы занимаются с 1928 года, причем ассоциация концентрирует свои усилия на создании новых технологий, а институт – на совершенствовании уже существующих. Описание нового метода появилось в апрельском номере Journal of Biomedical Materials Research B, готовятся еще две публикации в специализированных изданиях.

Как говорят авторы работы, сначала они делают вокруг места перелома металлическую опалубку, которую заполняют пастой из цементного вещества. Оно состоит из фосфата кальция и других минералов, присутствующих в костной ткани. Паста перемешана с гранулами из натурального полимера, полученного из морских водорослей, в которые помещены клетки костной ткани.

Полученный состав предполагается вводить непосредственно во впадину на кости или какой-либо дефект костной ткани. Там паста твердеет благодаря рассеянным по ней костным клеткам, заключенным в оболочку-капсулу. Частицы натурального полимера под воздействием жидкостей тела постепенно распадаются, создавая каркас, который заполняют выпущенные «на волю» костные клетки.

По словам авторов, по прочности имплантат не уступает покрытию из нескольких слоев разлагаемого микроорганизмами ячеистого волокна, которое уже применяется в клинической практике. Зато его введение намного проще и не так травмирует околокостные ткани.

Руководитель исследований Хокин Сюй из ADAF характеризует найденное решение как «весьма изящное». По его словам, «усовершенствованные» костные клетки наглядно показывают разницу между биологически активными веществами и биоинертными полимерами, одновременно обладая свойствами и тех и других.

В экспериментах использовались костные клетки мышей, но в клинической практике планируется культивировать клетки, забранные непосредственно у пациентов.

Гранулы натурального полимера не только способствуют образованию дополнительных пор в затвердевающем цементе, но и защищают сами костные клетки в течение 30 минут, которые необходимы пасте для завершения процесса. Дальнейшие опыты будут направлены на то, чтобы улучшить механические характеристики материала, для чего потребуются гранулы меньшего диаметра. Биоинженеры надеются, что такие гранулы станут разлагаться более предсказуемо.

В прошлом году химикам Калифорнийского университета в Риверсайде во главе с Робертом Хэддоном впервые удалось продемонстрировать, что углеродные нанотрубки создают идеальную основу для роста костной ткани. Костную ткань образуют коллагеновые волокна, соединяясь с кристаллами гидроксиапатита. Как оказалось, нанотрубки, если ввести содержащий их раствор в виде инъекции пациенту, могут выполнять роль коллагена и стать основой для роста гидроксиапатита.

Нанотрубки лишены обычных недостатков, свойственных ныне используемым в костных имплантатах материалам, – они прочнее и не вызывают риска отторжения. Обычные современные имплантаты включают в себя искусственные вставки из разных материалов, в том числе полимеров и пептидных волокон, и скрепляют фрагменты сломанной кости винтами.

А в 2004 году американская компания Cytomatrix разработала способ выращивания стволовых клеток вне тела человека – в трехмерной матрице, состоящей из углеродной основы с металлическим напылением. Под микроскопом высокопористая матрица напомнила исследователям костный мозг. При испытаниях ее в качестве костного имплантата выяснилось, что в ней успешно размножаются клетки крови и костного мозга.

Текст: Ольга Португалова

Источник: gazeta.ru

Сайт полезные советы, 2005-2010