Drukowane w 3D implanty z krwi pomogą w leczeniu złamań
Naukowcy stworzyli nowy materiał na bazie krwi, który skutecznie regeneruje kości, torując drogę dla spersonalizowanych produktów krwiopochodnych do stosowania jako skuteczne terapie w leczeniu urazów i chorób. Nowy wynalazek został już przetestowany na szczurach, gdzie przyniósł bardzo obiecujące rezultaty.
Ludzki organizm ma niezwykłą zdolność do samoleczenia uszkodzeń, a naukowcy nieustannie pracują nad tym, by jeszcze ulepszyć jego możliwości w tym zakresie. Zespół badaczy Uniwersytetu w Nottingham opracował nową metodę poprawiającą naturalne procesy regeneracyjne - to implanty z krwi pacjenta, które pomagają naprawiać uszkodzenia, w tym złamania kości.
Nowy sposób leczenia złamań
Jak wyjaśniają badacze, większość tkanek naszego ciała ewoluowała tak, aby regenerować pęknięcia lub złamania z niezwykłą skutecznością, o ile są one małe. Ten proces gojenia jest bardzo złożony, a początkowe etapy polegają na tym, że płynna krew tworzy stały krwiak regeneracyjny (RH), bogate i żywe mikrośrodowisko składające się z kluczowych komórek, makrocząsteczek i czynników organizujących regenerację.
W swoim nowym badaniu, którego wyniki opublikowane zostały na łamach czasopisma Advanced Materials, naukowcy stworzyli ulepszoną wersję tego środowiska, w której syntetyczne peptydy miesza się z krwią pobraną od pacjenta, aby stworzyć materiał łączący kluczowe cząsteczki, komórki i mechanizmy naturalnego procesu gojenia. Chodzi o tzw. amfifile peptydowe, czyli syntetyczne białka, które dzięki swojej budowie - częściowo przyciągającej wodę, a częściowo tłuszcze - mogą tworzyć struktury przyspieszające proces gojenia.
W ten sposób możliwe było zaprojektowanie materiałów regeneracyjnych, które nie tylko naśladowały naturalną wilgotność względną, ale także poprawiały właściwości strukturalne i funkcjonalne środowiska rany. Co ważne, można je łatwo produkować, modyfikować, a nawet drukować w 3D, dostosowując kształt do potrzeb konkretnego pacjenta.
U szczurów działa. A u ludzi?
Badacze przetestowali swój pomysł na szczurach, którym chirurgicznie usunięto fragmenty kości czaszki. Wyniki były bardzo obiecujące, bo po sześciu tygodniach szczury poddane leczeniu nową metodą miały do 62 proc. nowo powstałej tkanki kostnej, w porównaniu do 50 proc. przy użyciu komercyjnego substytutu kości i 30 proc. u szczurów z grupy kontrolnej, które nie otrzymały żadnego leczenia.
Jak wyjaśnia dr Cosimo Ligorio, współautor badania, możliwość łatwego i bezpiecznego przekształcania krwi pacjenta w wysoce regeneracyjne implanty jest niezwykle ekscytująca. Bo krew jest praktycznie darmowa i można ją łatwo pozyskać od pacjentów w stosunkowo dużych ilościach. Wystarczy więc stworzyć zestaw narzędzi, który będzie dostępny i prosty w użyciu w warunkach klinicznych, umożliwiając szybkie i bezpieczne przekształcanie krwi pacjentów w bogate, dostosowane do potrzeb implanty regeneracyjne.
Przez lata naukowcy szukali syntetycznych podejść do odtworzenia naturalnego środowiska regeneracyjnego, co okazało się trudne ze względu na jego wrodzoną złożoność. W tym przypadku przyjęliśmy podejście polegające na pracy z biologią, zamiast jej odtwarzania
