Pidämme munankuoria hauraina. Nämä ohuet, helposti särkyvät kuoret voivat kuitenkin olla avain ihmisten parempien, vahvempien luusiirteiden tekemiseen.
Massachusetts Lowellin (UML) yliopiston tutkijat ovat kehittäneet menetelmän jauhettujen munankuorien mikroskooppisten hiukkasten käyttämiseksi uuden luun kasvamisessa. Koska munankuoret on valmistettu pääasiassa kalsiumkarbonaatista, materiaalista, joka meillä jo on luissamme, tutkijat toivovat, että elimistö hyväksyy sen helpommin. Materiaalia voitaisiin yhtenä päivänä käyttää luiden korjaamiseen, joihin onnettomuudet, synnynnäiset vauriot tai sairaudet ovat vaikuttaneet.
"Vahvan luun korjaamiseksi ja uudistamiseksi on erittäin tarpeellista kehittää uusia ja toimivia materiaaleja", sanoo tutkimusta johtanut UML: n kemian tekniikan professori Gulden Camci-Unal. ”Haluamme laboratoriossamme noudattaa epätavallisia lähestymistapoja; Katsomme luontoa ja yritämme nähdä, mitä voimme käyttää, mikä on jo olemassa. ”
Maailmassa on miljoonia luusiirteleikkauksia ympäri maailmaa vuosittain. Oksastuksiin käytettävät luunkappaleet voivat olla peräisin potilaan omasta kehosta tai luolasta, samoin kuin erilaisista synteettisistä aineista. Mutta kaikki siirteet eivät ole onnistuneita. Joskus oksasteet eivät indusoi luun muodostumista, ja joskus elin hylkää ne.
Camci-Unalin menetelmään, jota hiljattain kuvataan lehdessä Biomaterials Science, sisältyy murskattujen munankuoripartikkelien käyttäminen hydrogeelien vahvistamiseen - polymeerien verkot, jotka voivat pitää suuria määriä vettä säilyttäen niiden rakenteen. Yksinään hydrogeelit ovat pehmeitä ja sipulisia; munankuoret auttavat vahvistamaan niitä. Materiaali toimii sitten 3D-telineinä osteoblasteille tai luusoluille.
Gulden Camci-Unal, oikealla, tohtorikoulutettavan Xinchen Wun (UML) kanssa Munankuorien käyttö oli houkuttelevaa yksinkertaisuudestaan, Camci-Unal sanoo. Se ei ole jotain synteettistä, joka on suunniteltava laboratoriossa. Se on helposti saatavilla. Se on myös yleensä hukkaan.
"Yritämme käyttää tässä yksinkertaisempaa lähestymistapaa, josta voi olla hyötyä sekä ympäristölle että lääketieteelliselle tieteelle", hän sanoo.
Camci-Unalin joukkue on menestynyt laboratoriossa käytetyn materiaalin kanssa; sitä ei ole vielä testattu eläimillä tai ihmisillä. Seuraava askel on lääkäreiden kartoittaminen potilaiden tarpeiden ymmärtämiseksi. Ryhmä on hakenut materiaalille patenttia ja jatkaa sen tutkimista tekemällä lisätestejä mikro- ja nanomittakaavassa ymmärtääksesi paremmin, miten se toimii.
"Yritämme ymmärtää periaatteessa, mitä ominaisuuksia meidän pitäisi parantaa, jotta materiaalista olisi hyötyä ihmisille", Camci-Unal sanoo.
Ontarion Queensin yliopiston biolääketieteellisen tekniikan professori Brian Amsden sanoo, että hän on nähnyt tutkijoiden yrittävän valmistaa synteettistä luua erilaisilla materiaaleilla, mutta ei koskaan munankuorella. Monien muiden joukossa on synteettisiä siirteitä, jotka perustuvat kalsiumsulfaattiin, naudan kollageeniin, jopa koralliin.
"Tämä on erityisen innovatiivinen tässä suhteessa", hän sanoo ja lisää, että munankuori on halpa ja helposti saatavissa oleva, ja auttaa mahdollisesti matkimaan ihmisen luukoostumusta paremmin kuin ei-biologiset materiaalit.
Amsdenin mukaan synteettisistä luusiirremateriaaleista on valtava tarve. Laadun luun löytäminen voi olla vaikeaa, ja potilaan oma luu on kerättävä invasiivisella leikkauksella. "Olet vaurioittanut yhtä aluetta, nyt sinun on parannettava kaksi", hän lisää. Tällä hetkellä saatavana olevat synteettiset tuotteet ovat yleensä heikompia kuin aitot luut, etenkin taivutettaessa tai käännettäessä.
Camci-Unal toivoo, että jonain päivänä materiaali voitaisiin sekoittaa potilaan omien solujen kanssa ja levittää 3D-rakenteeseen kasvaakseen oikean muodon ja koon implantiksi. Koska implantissa olisi jo potilaan soluja, se hylätään vähemmän todennäköisesti. Implantit voivat korjata auto-onnettomuuksien vaurioittamia luita, taistelua, ikääntymistä, syöpää tai mitä tahansa muuta määrää traumoja tai syntymävaurioita. Materiaalia voitaisiin myös käyttää uusien jänteiden, rustojen ja hampaiden kasvattamiseen.
Jos onnistuminen, keksintö antaisi varmasti uuden merkityksen terälle "käveleminen munankuorilla".
