Можем ли мы заставить кость заживать быстрее? 03-12-2020 Ученые из Университета Иллинойса, Чикаго, описали свои эксперименты, в ходе которых были получены изображения процесса минерализации с высоким разрешением в режиме реального времени в модели искусственной слюны.
"До сих пор эти пути, особенно на ранних стадиях, когда молекулы только начинают организовываться в структуру, не были четко поняты", - сказал Реза Шахбазян-Яссер (Reza Shahbazian-Yasser), профессор Инженерного Колледжа (College of Engineering) при Чикагском Университете.
Шахбазян-Яссер и его коллеги обнаружили, что как прямые, так и косвенные образования кристаллов гидроксиапатита (основы твердых тканей), могут быть достигнуты за счет локальных изменений энергетических путей зарождения и роста.
"Контроль над растворением аморфного фосфата кальция влияет на сборку кристаллов гидроксиапатита в более крупные объединения", - сказал Шахбазиан-Яссер. "Кроме того, теперь мы поняли, как гидроксиапатитовые материалы зарождаются и растут на аморфных кальцийфосфатных шаблонах. Контроль над зарождением и ростом гидроксиапатита поможет в разработке новых лекарств и медицинских методов лечения для более быстрого заживления утраченных или сломанных костей или лечения кариеса зубов".
Для получения изображений исследователи использовали уникальное микроустройство, которое позволило использовать электронную микроскопию с жидкой моделью. Используя этот метод, исследователи смогли отслеживать химические реакции в модели в небольшом масштабе.
"Наше исследование предоставило новые четкие доказательства превращения минералов в костные материалы, и это открытие очень важно для дальнейших исследований в области заживления костей и зубов", - сказал Шахбазян-Яссер. "Лучше понимая эти пути, ученые стали на шаг ближе к разработке способов более эффективного лечения стоматологических заболеваний и травм костей, например, от травматических повреждений, или предотвращения заболеваний, которые могут развиться при нарушении нормальных процессов минерализации в организме", - сказал он. Заболевания, вызванные дисфункциональной минерализацией в организме, могут включать в себя все, от склонности к развитию кариеса до остеопороза.
"На следующем этапе мы хотели бы узнать, как молекулярные модификаторы могут повлиять на процесс биоминерализации, который важен для разработки эффективных лекарств", - сказал Шахбазян-Яссер.