hydrozel-zlamane-kosci

Naukowcy stworzyli nowy rodzaj hydrożelu. Pomoże w leczeniu skomplikowanych uszkodzeń naszego układu kostnego

Z wiekiem, nasze kości wapnieją, co zwiększa szanse na ich złamanie, czy ukruszenie. Niektóre skomplikowane uszkodzenia kości wymagają skomplikowanego procesu leczenia, a w ekstremalnych przypadkach usunięcia fragmentu skomplikowanego złamania i ingerencji chirurgicznej.

Naukowcy ze szwedzkiego Uniwersytetu Linköping i japońskiego Uniwersytetu Okayama opracowali materiał, który może zrewolucjonizować proces leczenia złamanych kości.

Nowy hydrożel, który zamienia się w sztuczną kość

Materiał ten ma postać cienkiego paska hydrożelu alginianowego (pochodzącego z alg). Jedna strona jest pokryta elektroaktywnym polimerem zwanym polipirolem (PPy), a druga zawiera biomolekuły, które są nanofragmentami błony komórkowej (PMNF).

Takie połączenie sprawia, że gdy do materiału zostanie przyłożony prąd elektryczny o niskim napięciu, PPy reaguje zwiększeniem swojej objętości. Ponieważ polimer znajduje się tylko po jednej stronie hydrożelu, reakcja ta powoduje wygięcie paska w jedną stronę. Tworząc różne wzory z opracowanego przez naukowców hydrożelu, możliwe jest formowanie z niego różnych kształtów – np. półokręgów, czy miniaturowych korkociągów.

Drugą właściwością materiału jest to, że druga strona, zawierająca biomolekuły pochodzące z komórek biorących udział w procesie rozwoju kości, po umieszczeniu w ludzkim organizmie przechodzą naturalny proces mineralizacji i twardnieją. Zupełnie tak jak kości. Hydrożel pozwala więc tworzyć początkowo elastyczne łączenia złamanych i pękniętych kości, które po niedługim czasie twardnieją, zamieniając się w solidne łączenia złamań.

Czytaj również: Naukowcom udało się stworzyć hydrożel odporny na trwałą deformację

Nowe odkrycie daje nadzieję, że pewnego dnia, wykonane z niego nanoroboty, dostarczone w miejsce złożonego złamania kości, będą w stanie wypełnić jej wszystkie ubytki. W eksperymentach laboratoryjnych międzynarodowy zespół naukowców z powodzeniem doprowadził do tego, że paski opracowanego przez nich materiału owinęły się wokół kości kurczaka w pożywce do hodowli komórkowej (która była chemicznie podobna do ludzkiego ciała). Te paski przekształciły się następnie w sztuczną kość, która połączyła się z kością kurczaka.