Целлюлозный аэрогель подает большие надежды в области регенерации костной ткани

Американские ученые разработали то, что могло бы стать материалом для костных имплантатов будущего: воздушное и пенистое вещество легко образует структуры для нарастания костной ткани. Статья вышла на страницах Acta Biomaterialia.

К современным биомедицинским материалам предъявляют ряд строгих требований: нетоксичность, биосовместимость, биоразлагаемость. Полисахаридные аэрогели отвечают всем трем пунктам, сверх того, они биодоступны и прочны.

Аэрогель по своей структуре представляет трехмерный древовидный каркас из полимера, испещренный заполненными газом полостями. Для достижения желаемой структуры молекулы полимера сперва растворяют в среде и сшивают в прочный остов. Затем растворитель, содержащийся в объеме полимера, замещают газом. В результате получается легкая, но твердая наощупь пена, которая способна выдержать нагрузки, превосходящие ее собственный вес до 2000 раз.

На настоящий момент большая часть имплантатов производятся из биокерамики. Твердая и ломкая, она может образовывать зазоры между скаффолдом и костью, что никак не способствует заживлению кости. Исследовательская группа канадских ученых из Университета Британской Колумбии и Университета Мак-Мастера создала целлюлозный нанокристаллический аэрогель как более эффективную альтернативу синтетическим материалам.

В ходе испытаний имплантаты продемонстрировали 33% восстановления клеточной организации кости относительно контроля уже через 3 недели после пересадки и 50% — через 12 недель.

«Мы убеждены, что наш аэрогель вскоре появится на биомедицинском рынке, найдя применение в изготовлении таких продуктов, как зубные, костные и суставные имплантаты, — комментирует Кэтрин Грандфилд, профессор Университета Мак-Мастера и соавтор публикации. — Важно то, что наноцеллюлоза уже производится в коммерческих количествах, что делает технологию экономически доступной».

В данный момент ученые планируют основательно изучить взаимодействие аэрогеля с костными клетками и процесс биодеградации материала. Пока еще рано говорить о клинических испытаниях, однако перспективы выглядят действительно многообещающе.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.