Шкаралупа яєць може допомогти рости, лікувати кістки

Відкриття може призвести до швидшого одужання від травм, хвороб

Шкаралупа яєць може посилити ріст нових, міцних кісток, необхідних для медичних процедур, виявила команда дослідників UMass Lowell.

Методика, розроблена Умасом Лоуеллом, може одного дня бути застосована для відновлення кісток у пацієнтів з травмами внаслідок старіння, нещасних випадків, раку та інших захворювань або у військових боях, за словами доцента професора Гульдена Камчі-Унала, який керує дослідженням.

Завдяки інноваційному процесу подрібнену яєчну шкаралупу вставляють у гідрогелеву суміш, яка утворює мініатюрний каркас для вирощування кісток у лабораторії, що використовується для трансплантації кісток. Для цього кісткові клітини відбирали з тіла пацієнта, вводили в цю речовину і потім культивували в інкубаторі перед тим, як отриману нову кістку імплантують пацієнту.

Дослідження демонструють, що коли частинки яєчної шкаралупи, які в основному зроблені з карбонату кальцію, включені в гідрогелеву суміш, вони збільшують здатність кісткових клітин рости та твердіти, що потенційно може призвести до швидшого загоєння. І, оскільки кістка генерується з клітин, відібраних у пацієнта, можливість імунної системи людини відкинути новий матеріал значно зменшується, повідомляє Camci-Unal.

Цей процес також може бути використаний для сприяння росту хрящів, зубів і сухожиль, сказала вона.

"Це перше дослідження, яке використовує частинки яєчної шкаралупи в гідрогелевій матриці для відновлення кісток. Ми вже подали патент на це і дуже раді нашим результатам. Ми передбачаємо, що процес може бути пристосований для використання багатьма важливими способами", Камчи-Унал, додавши, що одного разу частинки яєчної шкаралупи можуть також служити транспортним засобом для доставки білків, пептидів, факторів росту, генів та ліків до організму.

Студенти UMass Lowell, які беруть участь у дослідженні, включають біомедичну інженерію та біотехнології, кандидат філософії. кандидати Саніка Суварнапатакі та Сінчен Ву з Лоуелла, а також Дарлін Лантігуа з Лоуренса. Ву був провідним автором результатів дослідження групи, які були опубліковані в академічному журналі Biomaterials Science і будуть розміщені на обкладинці друкованого видання цього місяця.

Використання яєчної шкаралупи для підтримки росту кісток забезпечує стійкий спосіб їх повторного використання, вдосконалюючи технологію цих процедур, на думку дослідників.

"Світові відходи викинутих яєчних шкаралуп, як правило, складають мільйони тонн щорічно для побутового та комерційного приготування їжі. Перепрофілювавши їх, ми можемо безпосередньо принести користь економіці та навколишньому середовищу, одночасно забезпечуючи стійке рішення для незадоволених клінічних потреб", - сказала Камчі-Унал.

Camci-Unal не вперше застосовує нетрадиційний підхід до проектування нових матеріалів для біомедичної інженерії. Минулого року вона та її команда використали принципи орігамі - давнього японського мистецтва складання паперу - як натхнення для побудови крихітних 3D-структур, де біоматеріали можна вирощувати в лабораторії для створення нових тканин.