Regenerering av beinvev er en langsom prosess. I tillegg er det vanskelig ikke bare for menneskekroppen, men også for teamet med leger og pasienten selv. Tross alt er det nødvendig ikke bare å passe riktig sammen med beinfragmentene, men også å fikse dem sikkert i lang tid. Imidlertid kan et nytt stoff gjøre denne prosessen enklere. Tross alt har et internasjonalt team av forskere funnet en måte å bruke hybrid aerogeler, holdbare og ultralette materialer som vil stimulere veksten av nytt beinvev.
Hva er aerogeller
La oss finne ut hva disse allerede nevnte aerogellene er for å komme i gang. Aerogeler er grovt sett en kombinasjon av et fast stoff og en gass. Se for deg en gelé, men ikke en vanlig gelé, men en der vannet langsomt tørker og erstattes helt av luft. Denne sakte og grundige fjerningen av væsken gjør at gelen kan beholde sin form i stedet for å rynke inn i en hard klump. Kombinasjonen av faststoff og gass gjør aerogeler ekstremt lette og svært porøse. Disse to egenskapene gjør dem egnet for bruk som stillas som kan brukes som fysiske "erstatninger" for å utvikle bein, slik at når den vokser, blir gelen erstattet med nytt beinvev.
For øyeblikket er de vanligste metodene for regenerering av bein assosiert med å feste beinene i forhold til hverandre "utenfra" ved å påføre splinter, gips eller bruke andre enheter, eller matche fragmentene og fikse dem med metallplater og pinner.
En slags balanse kan oppnås med et stillas som bruker hybride aerogeller. Et stillas er en struktur som plasseres på stedet for beinreparasjon og som "guider" det voksende vevet. Et godt stillas bør være sterkt, men ikke for stivt, vare lenge nok til at friskt vev dannes, og ha rikelig med porene for å vokse bein. Airgel oppfyller alle disse kravene.
Hvordan airgel kan hjelpe i regenerering av bein
Salgsfremmende video:
Det er mange forskjellige typer stillaser fra keramikk og metaller til celluloseholdige hydrogeler. Så hva gjør hybrid aerogeller bedre enn andre? Først utgjør de halvparten av proteiner, som til slutt blir ødelagt av kroppen. Den andre halvparten er silisium, som sakte "smelter" i form av ortosilinsyre, som igjen akselererer sårheling. For det andre kan porestørrelsen på airgel kontrolleres under produksjonsprosessen for å tilpasse den til forskjellige behov, siden forskjellige bein i kroppen har forskjellige tettheter og porøsiteter.
Etter hvert kom tre forskningslaboratorier med base i Iran, Tyskland og Østerrike sammen og bestemte seg for å kombinere et veldig sterkt protein med en veldig lett og porøs airgel. Proteinet som ble valgt var silkefibroin, et stoff som finnes i silkeormkokonger. Forskerne møtte selvfølgelig en god del hindringer i veien. I følge publikasjonen Inverce var det første materialet for hydrofobt (det frastøt vann, noe som er dårlig for et slikt stoff), det andre var for hardt og tørt, og det tredje ville ganske enkelt "sitte" i kroppen for alltid, uten å kollapse.
Etter å ha gjort det som var nødvendig til slutt, gikk forskerne videre til neste fase: å teste om hybrid-aerogeller er skadelige for menneskelige celler. Når hybrid-luftgel ble plassert i et fat som inneholder benceller, vokste sistnevnte lett på overflaten, og tok opp proteiner og mineraler som er nødvendige for beinvekst og utviklet seg helt normalt.
På neste trinn ble det besluttet å teste hybrid-aerogeller hos mus. Forskere (dessverre noen ganger må gjøre dette i navnet til vitenskapen) forårsaket beinbrudd i to grupper av dyr. Noen gnagere ble implantert med en airgel, mens andre ble behandlet ved hjelp av tradisjonelle metoder. Etter 25 dager så de at de implanterte musene hadde raskere og bedre legning enn musene som ikke ble implantert. Airgel lot ikke bare det nye beinet vokse, men fikk det også til å vokse raskere enn vanlig.
Dessuten kunne gnagere fra den første gruppen ganske komfortabelt "bruke" lemmene uten ekstra fiksering, noe som ikke begrenset funksjonaliteten deres. Og noen dyr tok bare noen få dager å helbrede. Selvfølgelig har airgel ennå ikke blitt testet på mennesker, men en mye raskere rehabiliteringsperiode antyder at hvis det lykkes, vil vi ha et middel som vil helbrede bein om noen dager, ikke uker, som skjer nå.
Forfatter: Vladimir Kuznetsov
