Графен обещает быстрее восстановить сломанные кости и даже предотвратить перелом

Когда вы были ребенком, вы когда-нибудь подписывались за одноклассника, если тот сломал руку или ногу? Носили за ним портфель? Сломанные кости для ребенка — очень плохо: несколько катастрофических секунд, за которыми следуют месяцы скучного отдыха и восстановления. Но у детей в будущем может быть другая история, поскольку новые технологии позволят нам пересмотреть, как мы восстанавливаем сломанные кости.

Углеродные наноматериалы могут обладать способностью залечивать кости быстрее, чем Гарри Поттер с заклинанием «костиум залечиум». Исследователи из команда Стефани Сидлик из Университета Карнеги-Меллона протестировали новый состав графена, который биоразлагаемый, имитирует кость, привлекает стволовые клетки и, в конечном итоге, улучшат процесс восстановления скелетов у животных.
Как сообщается в PNAS, этот фосфатный графен служит каркасом, позволяющим собственным клеткам организмы быстрее реформировать отсутствующую или поврежденную кость. Метод уже показал успех у мышей. По мере развития этой технологии, она может стать важной частью ортопедической медицины, которая поможет нам быстрее восстанавливаться, благодаря более крепким и здоровым костям.
Графеновые кости
Краеугольный камень традиционной ортопедической медицины всегда заключался в том, чтобы обездвижить переломанные кости и позволить телу восстановиться. К счастью, наши тела прекрасно справляются с ремонтом костей; при правильной подгонке и достаточном времени, кости могут залечить даже очень серьезный урон, станут почти такими же хорошими, как новые.
Современные методы физическое терапии и методов восстановления улучшили этот подход «зафиксируй и забудь», добавив к нему активность, диету и покой, чтобы получить наилучшие результаты после сращения сломанных костей. Особо травматические случаи могут потребовать хирургических операций — установки штифтов, пластин и других конструкций, которые потребуют более продолжительного времени восстановления, большего объема физиотерапии, да и боли будет, откровенно говоря, больше. Возможности для улучшения процедур имеются в целом, но только в самых крайних случаях.
Исследования Сидлик в области графеновых каркасов представляют современный подход к ортопедии: проникновение внутрь тела для максимального восстановления изнутри. Когда графен размещается на поврежденной костной ткани, вокруг нее, он служит структурой для связывания и роста костных клеток. Представьте его как деревянную решетку, поставленную в саду для того, чтобы виноградная лоза по ней взбиралась и разрасталась. В отличие от садовой решетки, графеновый каркас разрушается по мере роста костей, исчезая после излечения места перелома. Идеальная заплатка, которая делает свое дело и ничего не оставляет после себя.
Подход с использованием каркаса вовсе не нов, но это исследование показывает улучшения в дизайне, составе и производстве фосфатного графена. Улучшенная нанотехнологическая методология может быть и не очень интересная, но имеет большое значение, если вашей конечной целью будет практичный продукт для здоровья, который должен быть простым в изготовлении и использовании.
Каркас также отлично настраивается — он притягивает правильные ионы кальция, обладает определенной прочностью на растяжение, а другие необходимые физические свойства могут быть «запрограммированы» в материале по мере производства, , чтобы он напоминал настоящую кость как можно ближе.
Что более важно, это исследование показало, что графеновые «леса» могут работать как с помощью, так и без стволовых клеток (в данном случае — стромальных клеток костного мозга). Большинство других форм регенеративных лесов полагались на эти стволовые клетки для ускорения заживления.
Фосфатный графен, однако, обеспечивает структуру для роста нормальных костных клеток и стимулирует их к этому. Возможность работать без стволовых клеток означает, что технология потребует менее сложных планов лечения при использовании в реальном мире.
Чем быстрее, тем лучше
Существуют и другие технологии, позволяющие лечить сломанные кости лучше, чем леса, — печатные клетки, наниты, кибернетика. Но все эти технологии намного дальше от широкой публики. Фосфатно-графеновые каркасы также прекрасно вольются в существующие медицинские процедуры и программы помощи.
Как только графеновые каркасы станут доступной частью медицины, раскроется их реальный потенциал. Графен — это просто атомы углерода, расположенные своеобразным образом, но потенциал изменения его молекулярного состава практически бесконечен. Со временем появятся леса, привлекающие больше стволовых клеток, производящие более прочные кости или предотвращающие переломы.
Какие применения таким каркасам видите вы? Расскажите об этом в нашем чате в Телеграме .
Batafsil | Подробно | Read more... Hi News