В медицине принято заменять повреждённые участки костей протезами, которые берут на себя часть функций скелета. При этом специалисты стремятся к использованию максимально близких по свойствам и составу материалов.
Поэтому биоинженеры разработали новый состав для имплантов. На 3D-принтере распечатывается полимерный каркас, на который впоследствии высеваются стволовые клетки пациента. На первом этапе импланты выполняют функцию кости. Но, по мере того как из стволовых клеток формируется новая костная ткань, полимер распадается и выводится из организма естественным путём.
Пока что метод находится на стадии испытаний. Специалистам предстоит решить несколько задач, одна из которых – подобрать оптимальный состав полимера. Он должен быть прочным, стимулирующим рост клеток и в достаточно короткие сроки распадающимся на безопасные компоненты. Необходимо также, чтобы он имел оптимальную шероховатость поверхности. В основном, используется поликапролактон (ПКЛ). Однако учёные не уверены в достаточной оптимальности материала и предложили свой вариант.
Испытуемый ими материал основан на поликапролактоне, но также содержит полилактокогликолевую кислоту (ПЛГК, или, на английском, PLGA). Это вещество используется как пищевая добавка к продуктам и лекарствам. Также материал содержит частицы гидроксиапатита. Эта разновидность апатита является минеральной составляющей живой кости и уже много лет успешно синтезируется в лабораториях.
Исследования показали, что состав материала прочнее чистого ПКЛ, а также он быстрее распадается после выполнения своих функций. Кроме того, он эффективнее стимулирует размножение высаженных на него стволовых клеток костного мозга и их превращение в клетки кости. Это подтверждается как прямым наблюдением за количеством клеток, так и анализом экспрессии генов.
После получения результатов специалисты перешли к следующему этапу: имплантация в живые мышцы. Как показало вскрытие спустя восемь недель, новый материал и здесь прижился успешно. Вокруг имплантата образовалась новая минерализованная костная ткань и кровеносные сосуды.
Выделите ее и нажмите Ctrl + Enter