Ученые разработали материал, имитирующий костную ткань человека 23-08-2019 Исследователи из Орегонского Университета Здоровья и Науки (Oregon Health & Science University, OHSU) разработали материал, имитирующий костную ткань человека, и который они используют для изучения рака костей и лечения крупных повреждений костей.
Исследователи во главе с Луисом Бертассони, доктором наук из Школы Стоматологии OHSU и членом Научно-исследовательского Центра по Раннему Выявлению Рака Онкологического Института Найта при OHSU, смогли разработать материал, названный беспрецедентным уровнем точности. Материал имеет трехмерную минеральную структуру с костными клетками, нервными клетками и эндотелиальными клетками, которые самоорганизуются в кровеносные сосуды точно так же, как настоящая кость.
Чтобы создать материал, исследователи перемешали стволовые клетки человека в растворе, состоящем из коллагена. Белки коллагена соединяются, образуя гель, который охватывает стволовые клетки. Для создания материала использовалась смесь растворенного кальция, фосфата и белка остеопонтина.
Белковая добавка остеопонтина, полученная из коровьего молока, препятствует слишком быстрой кристаллизации минералов и сводит к минимуму токсичность минерала для клеток. Исследователи смогли воспроизвести структуру кости до нанометрового размера, при этом материал прошел тот же процесс формирования, что и кость. Это первый раз, когда исследователи смогли внедрить клетки в минералы.
Доктор Бертассони сообщил, что на выращивание кости уходит около 72 часов.
Поскольку исследователи смогли внедрить клетки в минералы, новый материал имеет большие перспективы для изучения функций костей, заболеваний и регенерации костей. По словам Бертассони, с помощью этого материала исследователи могут изучить, как костные клетки привлекают определенные виды рака, как раковые клетки перемещаются по костям и функционируют костный мозг. Материал также может быть использован для определения того, что вызывает такие заболевания, как лейкемия.
"Возможность создания в лаборатории кости, имитирующей настоящую ткань, также может стать преобразующей для регенеративной медицины, - сказал Бертассони, - поскольку сегодня лечение крупных переломов костей требует удаления собственной здоровой кости пациента для ее имплантирования в место травмы".