Оранжерия за отглеждане на кости

Написано за Близнаци от Хеге Дж. Тунстад

Изкуственият ханш не би бил толкова изкуствен, ако изследователите успеят да развият жива костна маса.

Наскоро изследователи от Норвежкия институт за наука и технологии (NTNU) откриха, че алгинатните зърна могат да контролират създаването на калциев фосфат - един от основните строителни елементи на скелета. Сега мечтаят как могат да използват тази находка за отглеждане на нови кости.

Полезни мъниста

Алгинатите са биополимери, получени от морски водорасли. Те имат способността да сгъстяват и стабилизират разтвори и образуват гелове и се използват в редица приложения както в хранителната, така и в медицинската индустрия. Алгинатните топчета приличат много на капсули с рибено масло, но много по-малки и без масло. Мънистата показва особено обещание при клетъчната трансплантация.

И сега изглежда, че алгинатните мъниста могат да се използват и като вид оранжерия за отглеждане на костна маса.

Кандидат на докторантите Магнус Ø. Olderøy в катедрата по физика на NTNU и колегите в други два отдела всъщност са успели да произведат форма на калциев фосфат - хидроксиапатит - с помощта на алгинатни мъниста.

Минерализиран материал: Стволовите клетки в алгинатни топчета (вляво), а резултатът - минерализиран материал (вдясно). Снимка: Magnus Ø. Olderøy и Minli Xie, IFY NTNU

Olderøy каза:

Образувахме калциев фосфат в алгинатните зърна по начин, който позволява на алгината да контролира формата и размера на кристалите. Беше доста специално и бяхме изненадани, че стигнахме толкова бързо.

Калциевият фосфат може да се среща в множество форми, но вътре в алгинатните зърна открихме кристали на хидроксиапатит с нано размер. Те показват много прилики с минерала, открит в костите. Алгинатът играе ролята на колаген, протеин, който е другият важен градивен елемент в скелета. Когато се опитвате да имитирате материали, открити в природата, взаимодействието между съставките е много важно за определяне на крайния материал. Точно това изглежда е работило в нашите експерименти.

Незабавен скелет

Сега изследователите работят за изучаване на свойствата на новия материал, като неговата здравина и стабилност. В допълнение, новият материал е комбиниран със стволови клетки, за да се види дали те могат да създадат условия клетките да станат костни клетки.

Те работят в сътрудничество с Катедрата за изследвания на рака и молекулярната медицина в NTNU и Technische Universität München.

Ако изследователите успеят, живата костна маса може да бъде имплантирана в скелетни наранявания, като например при тазобедрените заместители, и в крайна сметка може да нарасне до образуване на нови функционални кости от жива тъкан, вместо от пластмаса.

Но времето ще покаже колко време отнема, преди изследователите да отгледат нови бедрата с правилния размер.

Хеге Дж. Тунстад работи като писател на науката в списание GEMINI. Тя живее в Тронхейм, където е учила комуникация, философия, биология, психология и невронаука. Тя е заета от Норвежкия университет за наука и технологии.