Smatramo da su ljuske jaja krhke. Pa ipak, ove tanke, lako lomljive školjke mogu biti ključ za stvaranje boljih, jačih koštanih grana za ljude.
Istraživači sa Sveučilišta u Massachusettsu Lowell (UML) razvili su metodu korištenja mikroskopskih čestica usitnjenih ljuski jaja kako bi pomogli u rastu nove kosti. Budući da su ljuske jaja napravljene većinom od kalcijevog karbonata, materijala koji već imamo u kostima, istraživači se nadaju da će ga tijelo spremnije prihvatiti. Taj se materijal jednog dana može upotrijebiti za pomoć u popravljanju kostiju zahvaćenih nezgodama, urođenim oštećenjima ili bolešću.
"Postoji velika potreba za razvojem novih i funkcionalnih materijala za popravak i obnovu oštećene kosti", kaže Gulden Camci-Unal, profesor kemijskog inženjerstva na UML-u koji je vodio istraživanje. „U našem laboratoriju volimo nekonvencionalne pristupe; promatramo prirodu i pokušavamo vidjeti što možemo koristiti da to već postoji. "
Svake godine postoje milijuni operacija koštanog cijepljenja. Komadi kosti koji se koriste za transplantate mogu potjecati iz pacijentovih tijela ili iz trupa, kao i iz različitih sintetika. Ali nisu svi cijepci uspješni. Ponekad presadnici ne uspiju izazvati stvaranje kostiju, a tijelo ih ponekad odbacuje.
Camci-Unalova metoda, nedavno opisana u časopisu Biomaterials Science, uključuje korištenje zdrobljenih čestica ljuske jaja da bi se ojačali hidrogeli - mreže polimera koji mogu zadržati velike količine vode zadržavajući njihovu strukturu. Sami po sebi, hidrogeli su mekani i ljuskavi; ljuske jaja pomažu ih ojačati. Materijal zatim služi kao 3D skele za osteoblaste ili koštane stanice.
Gulden Camci-Unal, desno, s doktorandom Xinchen Wu (UML) Korištenje ljuske jaja bilo je privlačno u svojoj jednostavnosti, kaže Camci-Unal. To nije nešto sintetičko što treba inženjerirati u laboratoriju. Lako je dostupan. Također se obično troši.
"Ovdje pokušavamo uzeti jednostavniji pristup koji može biti od koristi okolišu i biomedicinskoj znanosti", kaže ona.
Camci-Unalov tim postigao je uspjeh s materijalima u laboratoriju; još nije testirano na životinjama ili ljudima. Sljedeći će korak biti ispitivanje liječnika kako bi se razumjele potrebe pacijenata. Tim je podnio zahtjev za patent ovog materijala i nastavlja ga proučavati, radeći daljnja ispitivanja na mikro i nano-skali kako bi bolje razumjeli kako to funkcionira.
"Pokušavamo shvatiti u osnovi koja svojstva bismo trebali poboljšavati kako bi materijal bio koristan ljudima", kaže Camci-Unal.
Brian Amsden, profesor biomedicinskog inženjerstva na Sveučilištu Queens u Ontariou, kaže kako je vidio kako istraživači pokušavaju izraditi sintetičku kost koristeći razne materijale, ali nikada ljuske jaja. Postoje sintetički transplantati na bazi kalcijevog sulfata, goveđeg kolagena, čak i na koralju.
"To je posebno inovativno u tom pogledu", kaže on, dodajući da je ljuska jaja jeftina i lako dostupna i potencijalno pomaže u oponašanju ljudskog sastava kostiju bolje od nebioloških materijala.
Amsden kaže da postoji velika potreba za sintetskim materijalima za cijepljenje kostiju. Trupnu kost može biti teško pronaći, a bolesnikova kost mora biti uzeta u invazivnoj operaciji. "Oštetili ste jedno područje koje sada trebate liječiti dva", dodaje on. Trenutno dostupna sintetika ima tendenciju da je slabija od autentične kosti, posebno kada se savija ili okreće.
Camci-Unal se nada da bi se jednoga dana materijal mogao pomiješati s pacijentovim vlastitim stanicama i primijeniti na 3D konstrukciju kako bi prerastao u implantat ispravnog oblika i veličine. Budući da bi implantat već imao pacijentove stanice u njemu, manje je vjerovatno da će biti odbačen. Implantati bi mogli popraviti kosti oštećene u prometnim nesrećama, borbi, starenju, raku ili bilo kojem drugom broju trauma ili urođenih oštećenja. Materijal se također potencijalno može upotrijebiti za rast novih tetiva, hrskavice i zuba.
Ako bude uspješan, izum bi sigurno dao novo značenje pojmu "hodanje po ljusci jaja".
