Новое исследование предполагает, что собственная кровь пациента может быть использована для создания материала, потенциально способного восстанавливать сломанные кости. Ученые превратили кровь в вещество, которое успешно восстанавливало кости у животных, прокладывая путь для персонализированных имплантатов, напечатанных на 3D-принтере.
Они предполагают, что новый материал может использоваться для создания регенеративных продуктов крови, которые можно будет использовать в качестве эффективных методов лечения травм и заболеваний. Исследователи из Школы фармацевтики и химической инженерии Ноттингемского университета использовали особые молекулы, называемые пептидными молекулами, которые могут управлять ключевыми процессами, происходящими при естественном заживлении организма, для создания живых материалов, усиливающих регенерацию тканей.
Исследованием руководил Альваро Мата, профессор биомедицинской инженерии и биоматериалов в Ноттингемском университете.
Он сказал: «Здесь мы решили попытаться работать с биологией, а не воссоздавать ее. Этот «биокооперативный» подход открывает возможности для разработки регенеративных материалов путем использования и улучшения механизмов естественного процесса заживления».
Доктор Козимо Лигорио с факультета инженерии Ноттингемского университета и соавтор исследования сказал: «Возможность легко и безопасно превращать кровь людей в высокорегенеративные имплантаты действительно захватывает дух. Кровь практически бесплатна и может быть легко получена от пациентов в относительно больших объемах.
«Наша цель — создать набор инструментов, который можно было бы легко получить и использовать в клинических условиях для быстрого и безопасного преобразования крови пациентов в богатые, доступные и настраиваемые регенеративные имплантаты», — говорится в сообщении.
У большинства людей организм приспособился к регенерации ран или сломанных костей, если только они невелики по размеру.
Однако процесс заживления сложен, и на начальных этапах жидкая кровь образует так называемую твердую регенеративную гематому (РГ) — по сути, сгусток крови, — который содержит ключевые ингредиенты, необходимые для регенерации.
В новом исследовании, опубликованном в журнале Advanced Materials, команда разработала самоорганизующуюся систему, в которой синтетические пептиды смешиваются с кровью, взятой у пациента, для создания материала, который использует ключевые молекулы, клетки и механизмы естественного процесса заживления.
По словам экспертов, это позволило разработать регенеративные материалы, способные не только имитировать естественную относительную влажность, но и улучшать ее свойства.
Согласно исследованию, эти материалы можно легко собирать, обрабатывать и даже печатать на 3D-принтере, сохраняя при этом нормальные функции естественной РГ.
Используя этот метод, команда успешно восстановила кости у животных, используя их собственную кровь.