Незабаром лікарі зможуть використовувати морський корал в кісткової трансплантації, це стало відомо завдяки новому дослідженню, в ході якого дослідники поліпшили властивості корала і зробили його більш сумісним з натуральної кістковою тканиною.
Шляхом часткового перетворення кальцію карбонату, знайденого в екзоскелет морського корала в кораловий гідроксиапатит (ГАП), а потім в кораловий карбонат гідроксиапатит / кальцій, вчені значно поліпшили підсумки кісткової трансплантації у 16 пацієнтів.
Результати невеликого клінічного дослідження, опубліковані в журналі IOP Publishing's journal Biomedical Materials, показали, що загоєння кісток спостерігалося у кожного пацієнта через чотири місяці і, що:
Кораловий карбонат гідроксиапатит в повній мірі біодеградіровал протягом двох років.
Кораловий гідроксиапатит, отриманий з морського корала, використовувався протягом багатьох років в якості успішного кісткового матеріалу для трансплантації, однак його використання було обмежене, оскільки він не повністю розкладався.
«Наші методи значно поліпшили результати кісткової трансплантації за допомогою часткового перетворення, в ході якого біорозкладаний склад з натурального корала розчинявся. Принцип його дії схожий з кораловим гидроксиапатитом, він призводить до регенерації кістки, але властивості його біодеградації краще і сумісні з природним процесом відновлення кісткової тканини господаря », - сказав автор дослідження Чжідао Ся з Університету Суонсі.
«Коли біоматеріали не розкладаються і залишаються в скелетної тканини, вони можуть викликати проблеми. В екстремальних умовах, цілком можливо, що різні механічні властивості штучного кісткового трансплантата можуть привести до повторного перелому або стати джерелом росту бактеріальної інфекції », - кажуть дослідники.
Кораловий карбонат гідроксиапатит може стати перспективною альтернативою аутотрансплантата, який використовує шматочки кістки іншій частині тіла пацієнта для вирощування нової кістки в місці пошкодження. Крім того, при обмеженій кількості основного матеріалу, аутотрансплантат може викликати дискомфорт, біль і тривале ослаблення кісткової тканини.
Для свого дослідження, вчені з Великобританії і Китаю, відібрали корал з Південного Китаю і частково перетворили карбонат кальцію в кораловий гідроксиапатит, щоб отримати кораловий карбонат гідроксиапатит.
За даними дослідження, до складу коралового карбонату гідроксиапатиту входить 15 відсотків коралового гідроксиапатиту в тонкому шарі навколо карбонату кальцію, він має міцну, пористу структуру, яка краще Біодеградуючі в ході природного процесу відновлення кістки.
У своєму дослідженні, вчені випробували фізичні і хімічні властивості нового речовини, використовуючи ряд мікроскопічних і спектроскопічних методів. Потім кораловий карбонат гідроксиапатит змішали з мезенхімальних стовбуровими клітинами людини і вводили його підшкірно мишам протягом 10 тижнів. Результати показали формування нової кісткової тканини на поверхні коралового карбонату гідроксиапатиту.
В ході попереднього клінічного дослідження 16 пацієнтам (11 чоловіків і 5 жінок) з чотирма різними кістковими дефектами, хірургічно імплантували кораловий карбонат гідроксиапатит. Клінічні результати показали зцілення через чотири місяці після операції, і у кожного пацієнта більшість імплантатів деградували через 18 - 24 місяць а.
Кісткове ремоделювання складний і повільний процес, під час такого процесу стара кістка безперервно замінюється нової кісткової тканиною.
У разі загоєння переломів, повне ремоделювання може зайняти від трьох до п'яти років залежно від індивідуальних особливостей пацієнта, тому синтетичний трансплантат повинен розкладатися протягом тимчасового відрізка, відповідного природному циклу кісткового ремоделювання.
Дослідники визнають, що ще багато чого потрібно зробити, до того, як матеріал буде відповідати всім вимогам аутотрансплантата і використовуватися для трансалантаціі мільйонам людей по всьому світу.
«Хоча наше дослідження продемонструвало багатообіцяючі результати, новий матеріал не містить органічну матрицю кістки, живі клітини і лише індукує, а не здійснює процес формування нової кісткової тканини. Таким чином, наша майбутня робота полягає в об'єднанні контрольованого фактора росту і технології стовбурових клітин для розвитку більш вдосконаленій технології кісткової трансплантації », - додав Ся.
джерело: sciencedaily.com
Фото: aquacare.de
Дивіться також:
