Credem că cojile de ouă sunt fragile. Cu toate acestea, aceste scoici subțiri, ușor de spart, pot fi cheia pentru a face grefe mai bune și mai puternice pentru oameni.
Cercetătorii de la Universitatea din Massachusetts Lowell (UML) au dezvoltat o metodă de utilizare a particulelor microscopice de coajă de ouă pulverizate pentru a ajuta la creșterea osului nou. Din moment ce coajele de ouă sunt făcute în mare parte din carbonat de calciu, un material pe care îl avem deja în oasele noastre, cercetătorii speră că acesta va fi mai acceptat de către organism. Materialul ar putea fi folosit într-o zi pentru a ajuta repararea oaselor afectate de accidente, defecte de naștere sau boli.
„Există o mare nevoie de dezvoltarea de materiale noi și funcționale pentru repararea și regenerarea oaselor deteriorate”, spune Gulden Camci-Unal, profesor de inginerie chimică la UML, care a condus cercetarea. „La laboratorul nostru ne place să adoptăm abordări neconvenționale; ne uităm la natură și încercăm să vedem ce putem folosi care există deja. ”
În fiecare an există milioane de intervenții chirurgicale prin grefă osoasă. Bucățile osoase utilizate pentru grefe pot proveni din corpurile pacienților sau din cadavre, precum și din diverse sintetice. Dar nu toate grefele au succes. Uneori grefele nu reușesc să inducă formarea oaselor, iar alteori sunt respinse de organism.
Metoda lui Camci-Unal, descrisă recent în jurnalul Biomaterials Science, implică utilizarea particulelor de coajă de ouă zdrobite pentru a consolida hidrogelele - rețele de polimeri care pot reține cantități mari de apă păstrând structura lor. De la sine, hidrogelii sunt moi și zgârciți; cojile de ouă ajută la întărirea lor. Materialul servește apoi ca schele 3D pentru osteoblaste sau celule osoase.
Gulden Camci-Unal, dreapta, cu doctorand Xinchen Wu (UML) Utilizarea cojilor de ouă a fost atrăgătoare în simplitatea sa, spune Camci-Unal. Nu este ceva sintetic care trebuie conceput într-un laborator. Este disponibil. De asemenea, este de obicei irosit.
„Încercăm să luăm o abordare mai simplă aici, care poate beneficia atât de mediu, cât și de știința biomedicală”, spune ea.
Echipa Camci-Unal a avut succes cu materialul din laborator; nu a fost încă testat pe animale sau oameni. Următorul pas va fi cercetarea medicilor pentru a înțelege nevoile pacienților. Echipa a solicitat un brevet pentru material și continuă să îl studieze, făcând testări suplimentare la scară micro și nano pentru a înțelege mai bine cum funcționează.
„Încercăm să înțelegem practic ce proprietăți ar trebui să îmbunătățim mai bine pentru ca materialul să fie de ajutor oamenilor”, spune Camci-Unal.
Brian Amsden, profesor de inginerie biomedicală la Queens University din Ontario, spune că a văzut cercetătorii care încearcă să facă oase sintetice folosind diverse materiale, dar niciodată coji de ouă. Există grefe sintetice bazate pe sulfat de calciu, pe colagen bovin, chiar și pe coral, printre multe altele.
„Acest lucru este deosebit de inovator în această privință”, spune el, adăugând că coaja de ouă este ieftină și disponibilă ușor și poate ajuta la imitarea compoziției oaselor umane mai bine decât materialele non-biologice.
Amsden spune că există o nevoie imensă de materiale sintetice de grefă osoasă. Osul fiecăruia poate fi dificil de găsit, iar osul pacientului trebuie recoltat într-o operație invazivă. „Ați deteriorat o zonă acum trebuie să vă vindecați cu două”, adaugă el. Sintezele disponibile în prezent tind să fie mai slabe decât osul autentic, mai ales atunci când se îndoaie sau se întoarce.
Camci-Unal speră ca într-o bună zi materialul să poată fi amestecat cu celulele propriului pacient și aplicat pe un construct 3D pentru a crește într-un implant cu forma și dimensiunea corectă. Deoarece implantul ar avea deja celulele pacientului în el, ar fi mai puțin probabil să fie respins. Implanturile ar putea repara oasele deteriorate de accidentele auto, combaterea, îmbătrânirea, cancerul sau orice alt număr de traume sau defecte de naștere. Materialul ar putea fi utilizat, de asemenea, pentru creșterea de noi tendoane, cartilaj și dinți.
Dacă va avea succes, invenția ar da cu siguranță un nou sens termenului „a merge pe coji de ouă”.
