A tojáshéjat törékenynek gondoljuk. Mindazonáltal ezek a vékony, könnyen törhető héjak lehetnek a kulcsa a jobb, erősebb csontozat előállításának az emberek számára.
A Massachusetts Lowell Egyetem (UML) kutatói kifejlesztettek egy módszert az aprított tojáshéj mikroszkopikus részecskéinek felhasználására, hogy elősegítsék az új csontok növekedését. Mivel a tojáshéjak elsősorban kalcium-karbonátból készültek, amely anyag már a csontokban van, a kutatók remélik, hogy a test jobban elfogadja. Az anyag egy nap felhasználható volt a balesetek, születési rendellenességek vagy betegségek által sújtott csontok helyreállítására.
„Nagyon nagy szükség van új, funkcionális anyagok kifejlesztésére a sérült csontok helyrehozására és regenerálására” - mondja Gulden Camci-Unal, az UML vegyészmérnöki professzora, aki a kutatást vezette. „Laboratóriumunkban szokatlan megközelítést szeretnénk alkalmazni; nézzük a természetre, és megpróbáljuk látni, hogy mit tudunk használni, ami már létezik. ”
A világon évente több millió csontoltó műtét történik. A oltásokhoz használt csontdarabok származhatnak a beteg saját testéből vagy testéből, valamint különféle szintetikus anyagokból. De nem minden oltás sikeres. Néha a graft nem indukálja a csontképződést, és néha a test elutasítja őket.
A Camci-Unal módszerében, amelyet nemrégiben a Biomaterials Science folyóiratban írtak le, zúzott tojáshéj részecskék felhasználása a hidrogélek megerősítésére - olyan polimerek hálózata, amelyek nagy mennyiségű vizet tudnak tartani, miközben megőrzik szerkezetüket. Önmagukban a hidrogélek lágyak és göndör; a tojáshéj segít megerősíteni őket. Az anyag ezután 3D állványként szolgál oszteoblasztok vagy csontsejtek számára.
Gulden Camci-Unal, igaz, Xinchen Wu doktori hallgatóval (UML) A tojáshéjak használata vonzó volt az egyszerűség szempontjából - mondja Camci-Unal. Ez nem valami szintetikus, amit laboratóriumban kell megtervezni. Könnyen elérhető. Ez általában elpazarolt.
"Igyekszünk itt egy egyszerűbb megközelítést alkalmazni, amely mind a környezet, mind az orvosbiológiai tudomány számára előnyös lehet" - mondja.
A Camci-Unal csapatának sikerrel járt a laboratóriumi anyag; állatokon vagy embereken még nem tesztelték. A következő lépés az orvosok felmérése lesz, hogy megértsék a betegek igényeit. A csapat szabadalmat kért az anyagra, és folytatja annak tanulmányozását, miközben további teszteket végez mikro- és nano-skálán, hogy jobban megértse annak működését.
"Alapvetően megpróbáljuk megérteni, mely tulajdonságokat javítanunk kell jobban, hogy az anyag hasznos legyen az emberek számára" - mondja Camci-Unal.
Brian Amsden, az Ontario-i Queens Egyetem orvosbiológiai mérnökének professzora azt mondja, hogy látta, hogy a kutatók különféle anyagokkal próbálják szintetikus csontot készíteni, de soha nem tojáshéjat. Vannak szintetikus oltványok, amelyek többek között kalcium-szulfáton, szarvasmarha-kollagénen, sőt korallon alapulnak.
"Ez különösen e tekintetben innovatív" - mondja és hozzáteszi, hogy a tojáshéj olcsó és könnyen hozzáférhető, és potenciálisan jobban utánozza az emberi csontok összetételét, mint a nem biológiai anyagok.
Amsden szerint óriási szükség van a szintetikus csontmetsző anyagokra. A barlangcsontot nehéz lehet megtalálni, és a beteg saját csontját invazív műtét során kell begyűjteni. "Megrongálta az egyik területet, most meg kell gyógyítania a kettőt" - teszi hozzá. A jelenleg rendelkezésre álló szintetika általában gyengébb, mint az eredeti csont, különösen hajlítás vagy fordulás esetén.
Camci-Unal azt reméli, hogy egy nap az anyag összekeveredhet a beteg saját sejtjeivel és alkalmazható egy 3D konstrukcióra, hogy a megfelelő alakú és méretű implantátummá nőjjön. Mivel az implantátumban már a beteg sejtjei lennének, kevésbé valószínű, hogy elutasítják. Az implantátumok javíthatják az autóbalesetek által sérült csontokat, harcot, öregedést, rákot vagy bármilyen más traumát vagy születési rendellenességet. Az anyag potenciálisan új inak, porcok és fogak termesztésére is felhasználható.
Sikeres siker esetén a találmány mindenképpen új értelmet adna a „tojáshéjon járás” kifejezésnek.
