دفيئة لزراعة العظام

كتبه الجوزاء من قبل Hege J. Tunstad

لن تكون الوركين المصطنعة مصطنعة تمامًا ، إذا نجح الباحثون في تطوير كتلة عظام حية.

اكتشف الباحثون في المعهد النرويجي للعلوم والتكنولوجيا (NTNU) مؤخرًا أن حبات الجينات يمكن أن تتحكم في إنتاج فوسفات الكالسيوم - أحد لبنات البناء الأساسية في الهيكل العظمي. الآن يحلمون كيف يمكنهم استخدام هذه النتيجة لنمو عظام جديدة.

حبات مفيدة

الجينات هي بوليمرات حيوية مشتقة من الأعشاب البحرية. لديهم القدرة على تكثيف وتثبيت الحلول وتشكيل المواد الهلامية ، وتستخدم في عدد من التطبيقات في كل من الصناعات الغذائية والطبية. تشبه حبات الجينات كبسولات زيت السمك ، ولكنها أصغر بكثير ، وبدون زيت. حبات تظهر وعدا خاصا في زرع الخلايا.

والآن يبدو أنه يمكن أيضًا استخدام حبات الجينات كنوع من الدفيئة لزيادة كتلة العظام.

دكتوراه مرشح ماغنوس Ø. لقد نجح Olderøy في قسم الفيزياء في NTNU وزملاؤه في قسمين آخرين في إنتاج نوع من فوسفات الكالسيوم - هيدروكسيباتيت - بمساعدة حبات الجينات.

المواد المعدنية: الخلايا الجذعية في حبات الجينات (يسار) ، والنتيجة - مادة معدنية (يمين). الصورة: ماغنوس Ø. Olderøy و Minli Xie ، IFY NTNU

قال إلدروي:

قمنا بتشكيل فوسفات الكالسيوم في حبات الجينات بطريقة مكّنت الجينات من التحكم في شكل البلورات وحجمها. كان الأمر مميزًا للغاية ، وفوجئنا بوصولنا إلى هناك بهذه السرعة.

قد يحدث فوسفات الكالسيوم بأشكال عديدة ، ولكن داخل حبات الألجينات وجدنا بلورات نانوية بحجم هيدروكسيباتيت. هذه تظهر العديد من أوجه التشابه مع المعادن الموجودة في العظام. يلعب الجينات دور الكولاجين ، وهو بروتين يمثل لبنة البناء المهمة الأخرى في الهيكل العظمي. عندما تحاول محاكاة المواد الموجودة في الطبيعة ، فإن التفاعل بين المكونات مهم جدًا في تحديد المادة النهائية. هذا هو بالضبط ما يبدو أنه نجح في تجاربنا.

هيكل عظمي فوري

الآن يعمل الباحثون على دراسة خصائص المواد الجديدة ، مثل قوتها وثباتها. بالإضافة إلى ذلك ، تم الجمع بين المادة الجديدة والخلايا الجذعية لمعرفة ما إذا كان يمكنها تهيئة الظروف لتصبح خلايا العظام.

وهم يعملون بالتعاون مع قسم أبحاث السرطان والطب الجزيئي في NTNU و Technische Universität München.

إذا نجح الباحثون ، يمكن زرع كتلة العظام الحية في إصابات في الهيكل العظمي ، كما هو الحال في بدائل الورك ، ويمكن أن تنمو في النهاية لتشكل عظام وظيفية جديدة من النسيج الحي بدلاً من البلاستيك.

لكن الوقت سيوضح الوقت الذي يستغرقه الباحثون قبل أن ينمووا الوركين من الحجم الصحيح.

يعمل Hege J. Tunstad ككاتب علوم في مجلة GEMINI. تعيش في تروندهايم حيث درست الاتصالات والفلسفة والبيولوجيا وعلم النفس وعلم الأعصاب. تعمل في الجامعة النرويجية للعلوم والتكنولوجيا.