Ερευνητές δημιούργησαν βιοϋλικό εμπνευσμένο από τα κοράλλια που προάγει την επούλωση των οστών

Σε μια ανακάλυψη που μοιάζει με επιστημονική φαντασία, αλλά είναι σταθερά θεμελιωμένη στην ιατρική επιστήμη, ερευνητές δημιούργησαν ένα καινοτόμο υλικό που προάγει την ταχεία επούλωση των οστών και διαλύεται φυσικά στο σώμα μόλις ολοκληρωθεί η διαδικασία.

Τα οστικά ελαττώματα που προκαλούνται από καταστάσεις όπως κατάγματα, όγκοι και τραύματα τα οποία δεν επουλώνονται είναι μία από τις κύριες αιτίες αναπηρίας παγκοσμίως. Αυτό το υλικό θα μπορούσε ενδεχομένως να μεταμορφώσει τον τρόπο με τον οποίο οι γιατροί αντιμετωπίζουν τους σοβαρούς τραυματισμούς των οστών. Με επικεφαλής τον Δρ. Zhidao Xia από την Ιατρική Σχολή του Πανεπιστημίου Σουάνσι στην Ουαλία, η ερευνητική ομάδα ανέπτυξε ένα συνθετικό υλικό που ονομάζεται υδροξυαπατίτης/αραγονίτης (HAA) χρησιμοποιώντας προηγμένη τεχνολογία τρισδιάστατης εκτύπωσης. Αυτό το καινοτόμο βιοϋλικό ενσωματώνεται άψογα στον ανθρώπινο οστικό ιστό.

«Η εφεύρεσή μας γεφυρώνει το χάσμα μεταξύ των συνθετικών υποκατάστατων και του οστού του δότη», ανέφερε σε δήλωσή του. «Δείξαμε ότι είναι δυνατό να δημιουργηθεί ένα υλικό που είναι ασφαλές, αποτελεσματικό και μπορεί να καλύψει την παγκόσμια ζήτηση» πρόσθεσε.

Χρησιμοποιώντας προηγμένη τεχνολογία τρισδιάστατης εκτύπωσης, η ομάδα ανέπτυξε ένα βιομιμητικό υλικό από κοράλλι, που μιμείται την πορώδη δομή και τη χημική σύνθεση του υποκατάστατου οστικού μοσχεύματος.

Το νέο υλικό έχει πολλά πλεονεκτήματα

Για να αξιολογήσει τη δημιουργία τους, η ερευνητική ομάδα ανέπτυξε μια καινοτόμο προσέγγιση που μειώνει δραματικά τόσο τον χρόνο όσο και τον πόνο που βιώνουν τα πειραματόζωα στις προκλινικές μελέτες. Αντί να δημιουργήσει μεγάλα οστικά ελαττώματα, τοποθέτησε μικρές ποσότητες του υλικού μεταξύ του οστού της κνήμης και του μυός στα ποντίκια, εκμεταλλευόμενη τα φυσικά κύτταρα του σώματος που σχηματίζουν οστά σε αυτήν την περιοχή.

Τα αποτελέσματα ήταν αξιοσημείωτα: το νέο οστό αναπτύχθηκε μέσα σε μόλις 2 με 4 εβδομάδες. Επιπλέον, αποδομείται φυσικά μέσα σε 6 με 12 μήνες μετά την αναγέννηση του οστού. Σε προκλινικές in vivo μελέτες, το υλικό επιδιόρθωσε πλήρως τα ελαττώματα των οστών μέσα σε 3-6 μήνες και πυροδότησε το σχηματισμό ενός νέου στρώματος ισχυρού, υγιούς φλοιώδους οστού σε 4 εβδομάδες.

Οι ερευνητές επιβεβαίωσαν τα ευρήματά τους σε μεγαλύτερα ζώα των οποίων η δομή των οστών μοιάζει περισσότερο με του άνθρωπου. Τόσο στους αρουραίους όσο και στους μικρούς χοίρους, το υλικό προήγαγε με επιτυχία την αναγέννηση των οστών ενώ σταδιακά διαλύθηκε καθώς σχηματιζόταν νέο οστό.

Η επιστημονική ομάδα αναζητά τώρα συνεργασίες με εταιρείες και οργανισμούς υγειονομικής περίθαλψης για να φέρει αυτή την τεχνολογία σε ασθενείς σε όλο τον κόσμο. Δεδομένης της παγκόσμιας ανάγκης για καλύτερες λύσεις για τη θεραπεία των οστών, αυτή η καινοτομία θα μπορούσε ενδεχομένως να μειώσει το κόστος της υγειονομικής περίθαλψης και να δημιουργήσει νέες ευκαιρίες στη βιοϊατρική βιομηχανία.

Η μελέτη δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Bioactive Materials.