Brutálny prelom. Vedci vytvorili implantáty z krvi, ktoré môžu opraviť zlomené a poškodené kosti
Výskumníci v novej štúdii predstavili regeneratívne zariadenie, ktoré sa dá vyrobiť z pacientovej krvi.
Výskumníci z University of Nottingham v rámci novej štúdie vytvorili “biokooperatívny” materiál založený na ľudskej krvi. Tento materiál ukázal obrovský potenciál pri oprave kosti a vedci veria, že tento úspech môže viesť k personalizovaným regeneratívnym “krvným produktom”, ktoré môžeme použiť na liečbu zranení a ochorení.
Na vytvorenie nového materiálu použili takzvané peptidy, ktoré vedia poskytnúť kľúčové navádzacie procesy, ktoré sa v našom tele odohrávajú počas prirodzeného hojenia tkanív. Tieto procesy vieme používať na výrobu žijúcich materiálov, ktoré podporujú regeneráciu tkaniva.
“Väčšina tkanív v ľudskom tele sa vyvinula tak, aby dokázala regenerovať trhliny alebo zlomeniny s pozoruhodnou efektivitou, pokiaľ sú zranenia malé. Ide o liečiaci proces, ktorý je mimoriadne komplexný. Prvé štádiá sa spoliehajú na to, že tekutá krv vytvorí takzvaný regeneratívny hematóm. Ide o mikroprostredie bohaté na dôležité bunky. Tieto bunky začínajú s regeneráciou.
A team led by @Mata_Lab at 🇬🇧 @UniofNottingham developed a new ‘biocooperative’ #material based on 🩸 blood that can guide key processes taking place during the natural healing of tissues to create living materials that enhance tissue #regeneration. https://t.co/WiXGU5Jkis
— European Hospital (@EuropHospital) November 23, 2024
Revolučný prístup
Výskumníkom sa podarilo vyvinúť samoskladaciu metodológiu, v rámci ktorej sa syntetické peptidy miešajú s krvou, ktorú vedci odobrali pacientovi. Touto kombináciou autori štúdie vytvorili materiál, ktorý dokáže využívať kľúčové molekuly, bunky a mechanizmy prirodzeného procesu liečenia. Takýmto spôsobom dokážu v laboratórnych podmienkach vytvoriť materiály, ktoré dokážu napodobniť prirodzený regeneratívny hematóm. Zároveň popritom zlepšujú štrukturálne a funkčné vlastnosti tohto liečiaceho mechanizmu.
Ide o syntetické materiály, ktoré môžeme jednoducho poskladať, manipulovať s nimi a jednoducho ich aj vytlačiť na 3D tlačiarni. Popri tom všetkom sa udržiavajú prirodzené vlastnosti regeneratívneho hematómu.
Neprehliadni
“Už celé roky sa výskumníci pozerajú na syntetické spôsoby, pomocou ktorých by sme mohli vytvoriť prirodzené regeneračné prostredie. Tieto výskumy sa ale ukázali ako mimoriadne komplikované, pretože liečiace prostredie organizmu je mimoriadne komplexné. V našej štúdii sa nám ale podarilo objaviť spôsob, ktorý spolupracuje s biológiou, namiesto toho, aby sme sa ju snažili verne replikovať,” vyjadril sa Alvaro Mata, jeden z autorov štúdie.
Nový materiál preto označil ako “biokooperatívny”. Ako sme už spomenuli, ide o materiál, ktorý využíva základné mechanizmy prirodzeného procesu liečenia. Schopnosť jednoducho a bezpečne pretvoriť krv pacienta na mimoriadne regeneratívny implantát výskumníci považujú za fascinujúcu.
“Krv je prakticky zadarmo a môžeme ju v relatívne veľkom objeme získať priamo od pacientov. Našim cieľom je vytvoriť nástroje, s pomocou ktorých by sme mohli jednoducho pretvoriť pacientovu krv na prístupné a nastaviteľné liečiace implantáty,” hovoria autori štúdie.
Výskum krvi
Ešte v októbri priniesli výskumníci z UCLA štúdiu, ktorá sa taktiež zaoberá našou krvou. Vyvinuli inovatívny senzor, ktorý dokáže s vysokou presnosťou odhaliť srdcový troponín, bielkovinu, ktorá sa uvoľňuje z poškodeného srdcového svalu.
Jadro vyšetrenia sa skladá z algoritmov hĺbkového učenia a prelomovou chémiou zahŕňajúcou nanočastice. Následne systém využíva časozberné zobrazovacie postupy a výpočtovú analýzu na zlepšenie detekcie troponínu. Ako sme už spomínali, troponín je mimoriadne dôležitá bielkovina prezrádzajúca poškodenie srdca. Tento senzor dokáže odhaliť aj tak malú koncentráciu troponínu, ako je 0,2 pikogramu na mililiter. Takáto miera citlivosti prekonáva všetky bežne využívané vyšetrenia o veľkú hodnotu. Senzor spĺňa požiadavky pre vysokocitlivé testovanie na troponín, ktoré je dôležité, ak chceme včasne odhaliť srdcový infarkt.
Srdcovocievne ochorenia ostávajú vedúcou príčinou smrti po celom svete. Podľahne im ročne približne 19-miliónov ľudí. Včasné odhalenie srdcového infarktu je mimoriadne dôležité pre vylepšovanie výsledkov pacientov a znižovanie počtu úmrtí. Takéto vyšetrenia stoja veľa a vyžadujú špeciálnu infraštruktúru. Výsledkom je, že nie každý dokáže získať prístup k vysokokvalitnej zdravotnej starostlivosti, obzvlášť v regiónoch s nízkymi alebo stredne vysokými príjmami. Viac o výskume píšeme v tomto článku.
Komentáre