General

Графен обіцяє швидше відновити зламані кістки і навіть запобігти перелом

Коли ви були дитиною, ви коли-небудьпідписувалися за однокласника, якщо той зламав руку або ногу? Носили за ним портфель? Зламані кістки для дитини - дуже погано: кілька катастрофічних секунд, за якими слідують місяці нудного відпочинку і відновлення. Але у дітей в майбутньому може бути інша історія, оскільки нові технології дозволять нам переглянути, як ми відновлюємо зламані кістки.

Вуглецеві наноматеріали можуть володітиздатністю заліковувати кістки швидше, ніж Гаррі Поттер з заклинанням «костіум залечіум». Дослідники з команда Стефані Сідлік з Університету Карнегі-Меллона протестували новий склад графена, який біорозкладаний, імітує кістку, привертає стовбурові клітини і, в кінцевому підсумку, поліпшать процес відновлення скелетів у тварин.

Як повідомляється в PNAS, цей фосфатний графенслужить каркасом, що дозволяє власних клітин організми швидше реформувати відсутню або пошкоджену кістку. Метод вже показав успіх у мишей. У міру розвитку цієї технології, вона може стати важливою частиною ортопедичної медицини, яка допоможе нам швидше відновлюватися, завдяки більш міцним і здоровим кісткам.

графенові кістки

Наріжний камінь традиційної ортопедичноїмедицини завжди полягав у тому, щоб знерухомити переламані кістки і дозволити тілу відновитися. На щастя, наші тіла прекрасно справляються з ремонтом кісток; при правильній підгонці і достатньому часі, кістки можуть залікувати навіть дуже серйозної шкоди, стануть майже такими ж хорошими, як нові.

Сучасні методи фізичне терапії та методіввідновлення поліпшили цей підхід «зафіксуй і забудь», додавши до нього активність, дієту і спокій, щоб отримати найкращі результати після зрощення зламаних кісток. Особливо травматичні випадки можуть вимагати хірургічних операцій - установки штифтів, пластин та інших конструкцій, які зажадають більш тривалого часу відновлення, більшого обсягу фізіотерапії, та й болю буде, відверто кажучи, більше. Можливості для поліпшення процедур є в цілому, але тільки в самих крайніх випадках.

Дослідження Сідлік в області графенових каркасівпредставляють сучасний підхід до ортопедії: проникнення всередину тіла для максимального відновлення зсередини. Коли графен розміщується на пошкодженій кісткової тканини, навколо неї, він служить структурою для зв'язування і зростання кісткових клітин. Уявіть його як дерев'яну решітку, поставлену в саду для того, щоб виноградна лоза по ній піднімалася і розросталася. На відміну від садової решітки, графеновий каркас руйнується в міру росту кісток, зникаючи після лікування місця перелому. Ідеальна латочка, яка робить свою справу і нічого не залишає після себе.

Підхід з використанням каркаса зовсім не новий, алеце дослідження показує поліпшення в дизайні, складі і виробництві фосфатного графена. Покращена нанотехнологічна методологія може бути і не дуже цікава, але має велике значення, якщо вашої кінцевою метою буде практичний продукт для здоров'я, який повинен бути простим у виготовленні і використанні.

Каркас також відмінно налаштовується - вінпритягує правильні іони кальцію, має певну міцністю на розтягнення, а інші необхідні фізичні властивості можуть бути «запрограмовані» в матеріалі в міру виробництва,, щоб він нагадував справжню кістку якомога ближче.

Що важливіше, це дослідження показало, щографенові «лісу» можуть працювати як за допомогою, так і без стовбурових клітин (в даному випадку - стромальних клітин кісткового мозку). Більшість інших форм регенеративних лісів покладалися на ці стовбурові клітини для прискорення загоєння.

Фосфатний графен, однак, забезпечує структурудля зростання нормальних кісткових клітин і стимулює їх до цього. Можливість працювати без стовбурових клітин означає, що технологія потребує менше складних планів лікування при використанні в реальному світі.

Чим швидше тим краще

Існують і інші технології, що дозволяютьлікувати зламані кістки краще, ніж ліси, - друковані клітини, наніти, кібернетика. Але всі ці технології набагато далі від широкої публіки. Фосфатно-графенові каркаси також прекрасно увіллються в існуючі медичні процедури і програми допомоги.

Як тільки графенові каркаси стануть доступноючастиною медицини, розкриється їх реальний потенціал. Графен - це просто атоми вуглецю, розташовані своєрідним чином, але потенціал зміни його молекулярного складу практично нескінченний. Згодом з'являться лісу, які залучають більше стовбурових клітин, що виробляють більш міцні кістки або запобігають переломи.

Які застосування таким каркасів бачите ви? Розкажіть про це в нашому чаті в Телеграма.