Все новости

Из яичной скорлупы и рисовой шелухи создали дешевые имплантаты костей

Они хорошо себя показали в испытаниях на стволовых клетках и крови мышей

ТАСС, 8 октября. Материаловеды разработали технологию, которая может превращать рисовую шелуху, скорлупу яиц и другие отходы сельского хозяйства в дешевую и прочную биокерамику. Ее можно использовать для создания имплантатов костей. Статью с описанием технологии опубликовал научный журнал Materials Science and Engineering C, кратко об этом пишет пресс-служба НИТУ "МИСиС".

"Мы предложили простой метод извлечения чистого диоксида кремния из рисовой шелухи. В процессе испытаний мы показали, что полученный таким способом материал не ухудшает жизнеспособность контактирующих с ним клеток", – прокомментировал работу один из авторов статьи, доцент НИТУ "МИСиС" Федор Сенатов.

В качестве имплантатов, которые помогают костям удерживать правильную форму при их восстановлении после переломов, а также при некоторых хирургических и медицинских процедурах медики используют различные металлические или полимерные конструкции. Зачастую такие структуры остаются внутри организма пациента на всю жизнь, что в некоторых случаях вызывает воспаления и другие проблемы.

Чтобы решить эту проблему, ученые разрабатывают биоразлагаемые материалы, которые постепенно выводятся из тела человека и замещаются полноценной костью, хрящами, мускулами или другими живыми тканями. К примеру, в апреле этого года российские ученые создали новый полимерный материал, который ускоряет заживление и срастание костей черепа.

Новые "природные" материалы

Сенатов и его коллеги выяснили, что подобные материалы можно изготовлять из отходов сельскохозяйственной продукции, в том числе рисовой шелухи и скорлупы яиц.

Их опыты показали, что подобное сырье можно использовать для производства сразу трех минералов, которые теоретически пригодны для создания биосовместимых имплантатов и протезов – волластонита, диопсида и форстерита. Для этого шелуху достаточно обработать кислотами и щелочами, извлечь из нее двуокись кремния, после чего перемешать их с раздробленной скорлупой яиц в разных пропорциях и спечь полученную смесь при температурах от 800 до 1300 °С.

В результате получаются минералы, в которых кроме кальция, кремния и кислорода содержатся те же микроэлементы и другие вещества, которые есть и в костях людей и животных. Благодаря этому травмы заживают гораздо быстрее.

Руководствуясь подобными соображениями, ученые поместили небольшие количества каждого полученного минерала в пробирки с кровью и культурами стволовых клеток мышей. Эти опыты показали, что лучше всего в этом отношении себя проявил диопсид. Он практически не повлиял на жизнедеятельность клеток и максимально медленно растворялся в крови.

Добившись этого успеха, ученые разрабатывают технологии печати протезов на основе этих минералов. Кроме того, они планируют создать методики изготовления аналогов тканей костей из подобных веществ и других природоподобных материалов, разрабатываемых российскими материаловедами.