Jajčne lupine mislimo kot krhke. Kljub temu so te tanke, zlahka lomljive lupine morda ključnega pomena za boljše in močnejše cepljenje kosti.
Raziskovalci z univerze v Massachusettsu Lowell (UML) so razvili metodo uporabe mikroskopskih delcev zdrobljenih jajčnih lupin za pomoč pri rasti novih kosti. Ker so jajčne lupine narejene večinoma iz kalcijevega karbonata, materiala, ki ga že imamo v kosteh, raziskovalci upajo, da ga bo telo lažje sprejelo. Material lahko nekega dne uporabimo za pomoč pri popravilu kosti, ki jo prizadenejo nesreče, okvare pri rojstvu ali bolezni.
"Obstaja velika potreba po razvoju novih in funkcionalnih materialov za popravilo in obnavljanje poškodovanih kosti, " pravi Gulden Camci-Unal, profesor kemijskega inženiringa na UML, ki je vodil raziskavo. »V našem laboratoriju radi sprejemamo nekonvencionalne pristope; pogledamo naravo in poskušamo videti, kaj lahko uporabimo, da že obstaja. "
Vsako leto se na milijone operacij kostnega presadka. Kostni koščki, ki se uporabljajo za cepiče, lahko prihajajo iz bolnikovih teles ali trupov, pa tudi iz različnih sintetikov. Vendar niso vsi cepiči uspešni. Včasih cepiči ne sprožijo tvorbe kosti, včasih jih telo zavrne.
Metoda Camci-Unala, ki je bila nedavno opisana v reviji Biomaterials Science, vključuje uporabo zdrobljenih delcev jajčne lupine za krepitev hidrogelov - mrež polimerov, ki lahko zadržijo velike količine vode, hkrati pa ohranjajo svojo strukturo. Hidrogeli so sami po sebi mehki in luskasti; jajčne lupine pomagajo, da jih okrepijo. Material nato služi kot 3D ogrodje za osteoblaste ali kostne celice.
Gulden Camci-Unal, desno, doktorica Xinchen Wu (UML) Camci-Unal pravi, da je uporaba jajčnih lupin privlačna v svoji preprostosti. Ni nekaj sintetičnega, ki bi ga bilo treba izdelati v laboratoriju. Na voljo je. Ponavadi je tudi zapravljen.
"Tu poskušamo uporabiti enostavnejši pristop, ki lahko koristi tako okolju kot biomedicinski znanosti, " pravi.
Ekipa Camci-Unal je uspela z gradivom v laboratoriju; še ni bil preizkušen na živalih ali ljudeh. Naslednji korak bo pregled zdravnikov, da bi razumeli potrebe pacientov. Skupina je prijavila patent za material in ga še naprej preučuje z nadaljnjim testiranjem na mikro- in nano-lestvici, da bi lažje razumela, kako deluje.
"Poskušamo razumeti, katere lastnosti bi morale biti boljše, da bi material lahko pomagal ljudem, " pravi Camci-Unal.
Brian Amsden, profesor biomedicinskega inženiringa na univerzi Queens v Ontariu, pravi, da je videl, da raziskovalci poskušajo iz sintetičnih kosti izdelati različne materiale, nikoli pa jajčnih lupin. Med številnimi drugimi so sintetični cepiči, ki temeljijo na kalcijevem sulfatu, govejem kolagenu, celo na korali.
"To je še posebej inovativno v zvezi s tem, " pravi in dodaja, da je jajčna lupina poceni in lahko dostopna in potencialno pomaga posnemati človeško kostno sestavo bolje kot nebiološki materiali.
Amsden pravi, da obstaja velika potreba po sintetičnih materialih za cepljenje kosti. Trupno kost je težko najti, pri invazivni operaciji pa je treba nabrati bolnikovo lastno kost. "Poškodovali ste eno območje, zdaj morate zaceliti dva, " doda. Trenutno na voljo sintetika je ponavadi šibkejša od pristne kosti, zlasti pri upogibanju ali obračanju.
Camci-Unal upa, da bi lahko material nekega dne pomešali s pacientovimi lastnimi celicami in ga nanesli na 3D konstrukt, da bi prerasel v vsadek pravilne oblike in velikosti. Ker bi implantat že imel bolnikove celice, bi bilo manj verjetno, da bi ga zavrnili. Vsadki bi lahko popravili kosti, poškodovane v prometnih nesrečah, boju, staranju, raku ali katerem koli drugem številu travm ali okvar pri rojstvu. Material se lahko potencialno uporabi tudi za rast novih tetiv, hrustanca in zob.
Če bi bil uspešen, bi izum zagotovo dal nov pomen izrazu "hoja po jajčnih lupinah."
