Новости химической науки > «Умный» биоматериал способствует росту костной ткани

Исследователи из нидерландского Университета Твенте разработали биоматериал, способствующий росту костной ткани.

Новый биоматериал может быть использован для восстановления костной ткани, утерявшей способность к самопроизвольной регенерации. Результаты исследования демонстрируют, что новый материал может способствовать заживлению переломов так же эффективно, как и существующие методы лечения повреждения костной ткани, при этом ему не свойственны побочные эффекты, характерные для существующих методов.

Разработанный голландскими исследователями биоматериал восстанавливает поврежденную кость. (Рисунок из PNAS, 2010, doi: 10.1073/pnas.1003600107)

В настоящее время существует два метода лечения пациентов с труднозаживляющимися переломами или нехватающими фрагментами кости, причинами которых может быть несчастный случай, старость или опухоль. Первый способ заключается в том, что врачи трансплантируют на поврежденный участок фрагмент кости пациента, взятый из другого участка тела пациента. Второй – в том, что для ускорения регенерации костной ткани используются белки, производящиеся самим организмом – морфогенетические белки кости [bone morphogenetic proteins (BMP)], которые программируют тело на восстановление новых клеток костной ткани. Оба метода не лишены существенных недостатков.

Недостатком первого метода – трансплантации костной ткани является то, что общее количество собственной костной ткани в организме ограниченно, и для лечения таким методом пациенту необходимо выдержать оперативное вмешательство в двух местах (в одном месте берется костная ткань для трансплантации, в другом – осуществляется собственно трансплантация). Недостатком метода, основанного на применении морфогенетических белков кости, является то, что эти белки очень дороги, и достаточно сложно локально применить их в определенном месте организма, если не применять эти белки локально, может начаться рост костной ткани и в там, где его не требуется.

Исследователи из Университета Твенте разработали керамический биоматериал, состоящий из пористого фосфата кальция. Этот материал может использоваться для лечения труднозаживляемых переломов. Это происходит следующим образом – керамические гранулы помещают на поврежденный участок кости, где керамические гранулы стимулируют организм выращивать новые клетки костной ткани, через некоторое время биоматериал полностью разрушается организмом.

Результаты исследований демонстрируют, что новый биоматериал позволяет восстанавливать поврежденную костную ткань также эффективно, как и существующие терапевтические методы, однако ему не присущи недостатки, характерные для них. Исследователи продемонстрировали, что разработанный материал способствует тому, что биоматериал стимулирует рост костной ткани, хотя до конца и не ясен механизм, лежащий в основе этого восстановления, хотя есть предположение, что в этом процессе играют роль стволовые клетки. В планах исследователей установить этот механизм; они также предполагают, что новый биоматериал сможет применяться в клинической практике уже через несколько лет.

Источник: PNAS, 2010, doi: 10.1073/pnas.1003600107

метки статьи: #медицинская химия, #неорганическая химия, #новые материалы, #химия поверхности