Биокерамика помогает восстанавливать костную ткань
Хосе Рэмон Сэрэзуа и Эйтор Ларранага, исследователи из отделения технических материалов при Университете UPV/EHU в Стране Басков, изучают новые материалы или имплантаты, которые представляют интерес в медицине, и в частности помогают регенерации костной ткани. Они реально измерили эффект, который биокерамика оказывает на время распадаемости полимеров, в настоящее время используемых в медицине. Результаты были опубликованы в журнале «Распадаемость и стабильность полимеров».
Кости способны к регенерации, если они подверглись небольшому повреждению. Но если повреждение превысило определенную степень, костная ткань будет испытывать недостаток в способности к восстановлению. Когда переломы являются слишком большими, костной ткани следует помочь. Сегодня, часто вставляются металлические штыри или другие изделия, чтобы помочь восстановить костную ткань на месте этих переломов. Как только костная ткань восстановилась, должна быть проведена вторая операция для того, чтобы извлечь эти изделия. Цель этих новых материалов или имплантатов состоит в том, чтобы, среди прочего, устранить потребность в проведении второй операции.
Эти материалы или имплантаты, которые представляют интерес в медицине, должны отвечать многим требованиям прежде, чем они смогут быть использованы в терапевтических целях. Среди прочего, материалы должны быть биологически совместимы, другими словами, они не должны непосредственно повреждать клетки или организм. В то же самое время, возможность поддаваться биологическому разложению является также очень важным свойством. Необходимо, чтобы организм легко преобразовал их в продукты обмена веществ, которые не будут токсичны. Но также должны быть учтены и другие факторы: например механическая прочность и простой процесс производства.
«Подогнанные на заказ» материалы
Помня об этом, исследователи из UPV/EHU синтезируют и придают формы биоимплантатам. Главный компонент должен быть биологически распадающимся полимером, другими словами, он должен постепенно исчезать, чтобы костная ткань занимала должное место. Поскольку полимер слишком мягок, на этой стадии разработки, к полимеру была добавлена биокерамика. Биокерамика – биоактивный агент и помогает костной ткани восстанавливаться; и даже больше, она придает полимеру прочные механические свойства. Таким образом, поддающаяся биологическому разложению композитная система полимер-биокерамика более жестка и прочна, чем один только полимер.
Эти композитные системы могут быть воспроизведены посредством процесса термопластики, который использует нагревание, и поэтому важно исследование того, как эти материалы реагируют на нагревание. В этой работе, у поддающихся биологическому разложению композитных систем полимер-биокерамика, как обнаружилось, была более низкая теплоустойчивость по сравнению с системами без биокерамики. Фактически, реакция наблюдается между ионами окиси силикона в биокерамике и карбонильными группами в структуре полимеров, и таким образом материал распадается и неблагоприятно влияет на свойства конечного продукта, и что больше, когда имплантат трансплантируется в организм, он способствует формированию биологических продуктов, которые могут быть вредны для клеток. Это значительно ограничило бы применение этих систем в медицине. Именно поэтому исследователи из UPV/EHU проводят большое исследование, чтобы улучшить теплоустойчивость этих систем, и у них есть факты, опубликованные по этому вопросу в журнале «Распадаемость и стабильность полимеров». В этом случае, они предлагают, чтобы химическая трансформация поверхности биокерамики была проведена с помощью плазмы. Таким образом, создавая защитные слои для частиц биокерамики, предотвращается реакция с полимером и конечный продукт не повреждается.
«Эти соединения, у которых есть биологически распадающаяся полимерная основа, являются яркими кандидатами на восстановление сломанных костей или на регенерацию дефектов костной ткани», — говорит профессор Сэрэзуа. Фактически, после того, как материал временно заместил костную ткань и простимулировал ее восстановление, он постепенно исчезает, и костная ткань возвращается на свое место. «Это устраняет потребность в проведении второй операции, в настоящее время требуемой для удаления штырей и других изделий, которые имплантируются для того, чтобы так или иначе укрепить кости в месте больших переломов, превышающих критический размер, со всеми преимуществами, которые вытекают из цельного диапазона перспектив», — добавил он.
Источник: sciencedaily.com
Исследователи из Института науки Вейцмана в Израиле выявили дрожжи, которые можно использовать для предотвращения инвазивного кандидоза, основной причины смерти госпитализированных пациентов и пациентов с ослабленным иммунитетом. Исследование, недавно опубликованное в Журнале экспериментальной медицины (JEM), показывает, что новые дрожжи безвредно живут в кишечнике мышей и людей и могут вытеснять дрожжи, ответственные за кандидоз, Candida albicans. Микробы…
Недавние исследования выявили решающую роль метилирования ДНК в черепно-лицевом развитии, открывая путь к предотвращению расщелины губы и неба путем понимания воздействия окружающей среды на генетическую экспрессию. Расщелина губы и неба — наиболее распространенные черепно-лицевые врожденные дефекты у человека, ежегодно поражающие более 175 000 новорожденных во всем мире. Тем не менее, несмотря на десятилетия исследований, до…
Исследователи из Университета штата Мичиган разгадали загадку менее изученной структуры сперматозоида, известной как цитоплазматическая капля (ЦК). CD, характеризующийся увеличенной цитоплазмой — вязким желеобразным веществом, инкапсулированным клеточной мембраной, — расположен рядом с головкой сперматозоида, особенно на его шейке. Это явление наблюдается у всех млекопитающих, включая человека. Эта новая генетическая модель является первой в своем роде. Как…
Исследование показывает, что блокирование белка PD-L2 в стареющих раковых клетках после химиотерапии повышает способность иммунной системы разрушать эти клетки, потенциально повышая эффективность химиотерапии против рака. Лечение рака, включая химиотерапию, помимо уничтожения большого количества опухолевых клеток, также приводит к образованию стареющих опухолевых клеток (также называемых «клетками зомби»). Хотя стареющие клетки не размножаются, они, к сожалению, создают…
Переход от продуктов животного происхождения к продуктам растительного происхождения, независимо от того, считаются ли эти продукты растительного происхождения здоровыми или вредными согласно индексу растительной диеты, приводит к снижению веса у людей с избыточным весом, снижает потребление холестерина и жиров, а также увеличивает потребление клетчатки. Согласно новому анализу Комитета врачей за ответственную медицину, опубликованному в Европейском…
