Неограниченный ресурс. Ученые нашли способ изготавливать костные трансплантаты из яйца

Костная пластика является распространенным способом заполнения пустот или промежутков в костях, вызванных травмами или хирургическим вмешательством. Ежегодно в ортопедической, пластической, стоматологической хирургии и нейрохирургии проводятся около двух миллионов различных процедур по пересадке костных трансплантатов, пишет New Atlas.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

Для изготовления костных трансплантатов используются различные материалы, которые условно можно разделить на три группы:

• аутологичные, где используется кость самого пациента;
• аллогенные, где используется кость донора;
• ксеногенные, где используется неживая кость другого вида.

Благодаря своей способности образовывать новую кость, первые два вида трансплантатов остаются золотым стандартом. Однако третья группа все еще является возможной альтернативой, которая зависит от наличия материалов животного происхождения, несущих высокие экологические издержки и вызывающие ряд этических вопросов.

Для создания нового безопасного и эффективного материала для ксенотрансплантата, ученые обратились к скромному продукту — куриному яйцу. В ходе исследования ученые разработали новый метод создания частиц аморфного фосфата кальция (ACP) из скорлупы куриных яиц. Отметим, что этот материал необходим для формирования твердой и прочной кости, а ранее он использовался в качестве заменителя кости из-за его компонентов.

По словам ведущего автора исследования Цяньли Ма, яичная скорлупа является идеальным сырьем для синтеза материалов для костных трансплантатов, так как содержит большое количество кальция и фосфора. Более того, в ней также содержатся микроэлементы, необходимые для регенерации костей, в том числе магний и стронций.

Для того чтобы создать свой "ACP яичной скорлупы", ученые сначала нагревали ее при температуре 900 °C в течение 60 минут — это необходимо, чтобы разложить органическое вещество и превратить карбонат кальция в его оксид. Затем оксид кальция добавили к дистиллированной воде и создали белую суспензию, к ней добавили фосфорную кислоту, а осадок ACP отфильтровали и промыли дистиллированной водой, затем погрузили его в жидкий азот.

В другом эксперименте исследователи встроили частицы ACP в трехмерный сфероид и проанализировали костеобразующую активность частиц, используя взаимодействие костной ткани хозяина с материалами трансплантата. Результаты эксперимента показали, что новый материал из яичной скорлупы реалистично взаимодействовал с клетками, из которых строится кость. Еще одним важным моментом оказалось то, что:

• они были нетоксичны;
• иммунносовместимы;
• эффективны в стимуляции регенерации.

По словам соавтора исследования Ховарда Йостейна Хаугена, новый метод обещает быть весьма перспективным, а также способен предоставить неограниченный запас биоактивных и устойчивых материалов, которые можно использовать для создания костных трансплантатов.

Ранее Фокус писал о том, что ученые разработали уникальную "биологическую одежду".