Растительная целлюлоза может лечь в основу здоровых костных имплантатов
Исследователи из университетов Британской Колумбии и Макмастера разработали материал для костных имплантатов будущего: напоминающее пену вещество, которое впрыскивается в тело и обеспечивает каркас для роста скелетной ткани.
Сырьем для продукта послужили нанокристаллы, извлеченные из растительной целлюлозы, сообщает eurekalert.org. После обработки они соединялись в прочную, но легкую губку – аэрогель – сжимающийся или расширяющийся для полного заполнения полости в кости.
«Большинство имплантатов делают из твердой, хрупкой керамики. Они не всегда соответствуют форме отверстия. Это может привести к ухудшению роста кости, — сказал автор работы, Даниэль Осорио, докторант в Университете Макмастера. – Мы создали целлюлозный нанокристаллический аэрогель, ставший более эффективной альтернативой этим синтетическим материалам».
Команда использовала 2 группы крыс. Первой вживили аэрогель, вторую не лечили. У крыс, получивших имплантаты, в сравнении с контрольной группой кости росли на 33% и 50% лучше на 3-ю и 12-ю неделю наблюдения.
«Результаты впервые показали в лабораторных условиях, что нанокристаллический целлюлозный аэрогель способствует формированию ткани», — сказала профессор Эмили Крэнстон из УБК, добавив, что имплантаты должны распадаться на безопасные компоненты, когда кость начнет восстанавливаться.
Инновация может заполнить нишу на североамериканском рынке костных трансплантатов, оцениваемом в 2 млрд долл., считает соавтор работы, профессор Кэтрин Грандфилд, Макмастер.
«Аэрогель подходит для разных задач, включая зубные имплантаты, операции на суставах и позвоночнике, — добавила специалист. – Это – дешевый материал, так как его сырье, наноцеллюлоза, уже производится в коммерческих масштабах».
Исследователи признают, что до выхода продукта на рынок пройдет некоторое время.
«Этим летом мы изучим механизмы между имплантатом и костью, ведущие к росту ткани, — сказала Грандфилд. – Также мы рассмотрим процессы распада материала с помощью современных микроскопов. Затем будут проведены биологические анализы, прежде чем перейти к клиническим испытаниям».
Отчет о проекте опубликован в Acta Biomaterialia.
