Förnyelse av benvävnad är en långsam process. Dessutom är det svårt inte bara för människokroppen, utan också för teamet av läkare och patienten själv. När allt kommer omkring är det nödvändigt att inte bara matcha benfragmenten korrekt, utan också att fixera dem på länge. En ny substans kan dock underlätta denna process. När allt kommer omkring har ett internationellt team av forskare hittat ett sätt att använda hybrid aerogels, hållbara och ultralätt material som kommer att stimulera tillväxten av ny benvävnad.
Vad är aeroglar
För att komma igång, låt oss ta reda på vad dessa redan nämnda aerogeller är. Aeroglar är grovt sett en kombination av ett fast ämne och en gas. Föreställ dig en gelé, men inte en vanlig gelé, men en där vattnet långsamt torkar och ersätts helt av luft. Detta långsamma och grundligt avlägsnande av vätskan gör att gelén kan behålla sin form snarare än att rynka till en hård klump. Kombinationen av fast substans och gas gör aeroglar extremt lätta och mycket porösa. Dessa två egenskaper gör dem lämpliga för användning som byggnadsställningar som kan användas som fysiska "ersättare" för att utveckla ben så att gelén ersätts av ny benvävnad när den växer.
För närvarande är de vanligaste metoderna för benregenerering antingen förknippade med att fixera benen relativt varandra "från utsidan" genom att applicera splinter, gips eller använda andra anordningar, eller matcha fragmenten och fixera dem med metallplattor och stift.
En typ av balans kan uppnås med ett ställning som använder hybrida aerogeller. En byggnadsställning är en struktur som placeras på platsen för reparation av ben och som "leder" den växande vävnaden. Ett bra ställning ska vara starkt men inte för styvt, vara tillräckligt länge för att färsk vävnad bildas och ha gott om porer för att växa ben. Airgel uppfyller alla dessa krav.
Hur airgel kan hjälpa till vid regenerering av ben
Kampanjvideo:
Det finns många olika typer av ställningar från keramik och metaller till cellulosahaltiga hydrogeler. Så vad gör hybrid-aerogeller bättre än andra? Först utgör de hälften av proteiner, som så småningom förstörs av kroppen. Den andra halvan är kisel, som långsamt "smälter" i form av ortosilinsyra, som i sin tur påskyndar sårläkning. För det andra kan luftgelens porstorlek kontrolleras under tillverkningsprocessen för att anpassa den till olika behov, eftersom olika ben i kroppen har olika tätheter och porositeter.
Som ett resultat sammanträdde tre forskningslaboratorier baserade i Iran, Tyskland och Österrike och beslutade att kombinera ett mycket starkt protein med en mycket lätt och porös airgel. Valet av protein var silkefibrin, ett ämne som finns i silkesormkokonger. Naturligtvis mötte forskarna en hel del hinder i deras väg. Enligt publikationen Inverce var det första materialet för hydrofobt (det avstod vatten, vilket är dåligt för ett sådant ämne), det andra var för hårt och torrt, och det tredje skulle helt enkelt "sitta" i kroppen för alltid, utan att bryta ner.
Efter att ha gjort vad som behövdes i slutändan fortsatte forskarna till nästa fas: testa om hybrid-aeroglar är skadliga för mänskliga celler. När hybrid-luftgeln placerades i en skål som innehöll benceller växte den senare lätt på ytan och tog upp de proteiner och mineraler som var nödvändiga för benväxt och utvecklades helt normalt.
I nästa steg beslutades det att testa hybrid-aeroglar hos möss. Forskare (tyvärr måste ibland göra detta i vetenskapens namn) orsakade benfrakturer i två grupper av djur. Vissa gnagare implanterades med en airgel, medan andra behandlades med traditionella metoder. Efter 25 dagar såg de att de implanterade mössen hade snabbare och bättre läkning än de icke-implanterade mössen. Airgeln tillät inte bara det nya benet att växa utan gjorde det också att växa snabbare än vanligt.
Gnagare från den första gruppen kunde dessutom ganska bekvämt "använda" sina lemmar utan ytterligare fixering, vilket inte begränsade deras funktionalitet. Och vissa djur tog bara några dagar att läka. Naturligtvis har airgel ännu inte testats på människor, men en mycket snabbare rehabiliteringsperiod antyder att om vi lyckas kommer vi att få ett botemedel som kommer att läka ben på några dagar, inte veckor, som händer nu.
Författare: Vladimir Kuznetsov
