Cement kostny ulepszony za pomocą związku ze skorupek jaj
Międzynarodowa grupa naukowców opracowała bioaktywny kompozyt polimerowo-ceramiczny, który można zastosować np. do naprawiania defektów kostnych czy mocowania sztucznych stawów (endoprotez) i implantów. W jego skład wchodzi związek pozyskiwany ze skorupek jaj.
Chirurdzy ortopedzi wykorzystują poli(metakrylan metylu), PMMA, jako cement kostny. Z natury jest on jednak biopasywny, przez co cechują go słabe chemiczne i biologiczne interakcje z żywymi tkankami.
Naukowcy aktywnie badają PMMA, by zoptymalizować go pod kątem szerszej gamy zastosowań w różnych dziedzinach biomedycznych, np. w zakresie mocowania sztucznych stawów (endoprotez) i implantów, zamykania defektów czaszkowych związanych z urazami itp.
Zespół z Centrum Materiałów Kompozytowych Narodowego Badawczego Uniwersytetu Technicznego MISiS zmodyfikował PMMA za pomocą diopsydu (jest on znany z braku toksyczności dla żywych komórek, biodegradowalności, a także zdolności do stymulowania osteogenezy, czyli tworzenia tkanki kostnej na swojej powierzchni).
By poprawić jakość życia pacjentów z chorobami kości, wybraliśmy rentowną metodę recyklingu bioodpadów. Do produkcji kompozytu wykorzystano diopsyd pozyskany ze skorupek jaj - wyjaśnia Inna Bulygina.
Warto przypomnieć, że proszek ze skorupek jaj jest skutecznym suplementem wapnia, bo w ok. 94% składa się z węglanu wapnia. Do innych aktywnych składników należą fosforan wapnia (1%) czy węglan magnezu (1%).
[...] Porowaty materiał kompozytowy PMMA/diopsyd [który pełni funkcję rusztowania] otrzymano metodą odlewania z roztworu. Podczas eksperymentów wypróbowaliśmy różne proporcje diopsydu - 25, 50 i 75% - dodaje Rajan Choudhary.
Próbki zawierające 50% diopsydu dawały najlepsze rezultaty - stwierdzono 4-krotny wzrost wytrzymałości na ściskanie. Po 4 tygodniach testów in vitro zaobserwowano również dobre wyniki w zakresie odkładania minerałów kości [apatytu] na ich powierzchni. Odkryliśmy, że właściwości mechaniczne porowatych kompozytów odpowiadają właściwościom ludzkich kości gąbczastych.
Wg specjalistów, do produkcji materiału chirurgicznego można by wykorzystać odpady przemysłu rolniczego i spożywczego.
Ze szczegółowymi wynikami badań można się zapoznać na łamach Journal of Asian Ceramic Societies.
Komentarze (0)