Atklājumi.lv

Izstrādās līmi kaulu lūzumu dziedēšanai

Teksasas universitātes Veselības Zinātnes centrs Hjūstonā vadīs multidisciplināru izpētes projektu, kurā virkne biomedicīnas inženieru no dažādām augstskolām un pētniecības centriem centīsies izveidot sintētisku, bioloģiski adaptīvu konsistenci smagu kāju kaulu lūzumu ārstēšanai.

ASV Aizsardzības departaments piešķīris zinātniekiem 5,2 miljonus dolāru pētniecības darbu pirmās kārtas īstenošanai. Pentagons cer, ka bioinženieriem izdosies izstrādāt “kaulu līmi” smagu, par nesavienojamiem dēvētu lūzumu kaulu atjaunošanai. Šāda tipa lūzumus visbiežāk izraisa tuvas distances bumbu vai lādiņu sprādzieni un tos parastā veidā nevar sadziedēt – bieži sakropļoto locekli nākas amputēt. Ja visi ieplānotie projekta posmi tiks pabeigti, kopējais izstrādē ieguldītā finansējuma apjoms sasniegs 7,9 miljonus dolāru.

Šobrīd ārsti nesavienojamos lūzumus cenšas sadziedēt ar kaulu transplantātiem, pie pacienta kauliem tos piestiprinot ar tapām, skrūvēm un plāksnēm. Ievainotajiem karavīriem jāpārcieš vairākkārtēja ķirurģiska iejaukšanās un kopējais atveseļošanās laiks nav mazāks par vienu gadu. Nereti gadās, ka kājas darbību pilnībā atjaunot nemaz neizdodas.

Ja patiešām izdosies izstrādāt “lūzumu līmi”, karavīri varēs atgriezties ierindā daudz ātrāk, kā arī, to varēs izmantot smagu civilo traumu ārstēšanā, teica viens no projekta vadītājiem, dr. Mauro Ferari. “Pat kāda atsevišķa darba uzdevuma izpilde var revolucionāri pārkārtot ortopēdisko medicīnu,” Ferari norādīja. “Mēs veidosim dzīvu materiālu, ko varēs izmantot saškaidītu kaulu salikšanai. Līme sacietēs, kad būs ievadīta organismā un nodrošinās ekstremitātei nepieciešamo atbalstu, kamēr kauls augs.”

Programmas vadītājs no Aizsardzības ministrijas perspektīvo pētījumu pārvaldes puses – dr. Mičels Cakins teica: “Šis pasākums pārstāv vienreizēju materiālu zinātnes, mehānikas un ortopēdijas savienojumu. Es ar interesi gaidīšu rezultātus, kas varētu parādīties aptuveni pēc 12 mēnešiem.”

Pirmais darbs, pie kā ķersies Ferari vadītā komanda būs potenciāli noderīgo materiālu mehāniskā un bioloģiskā testēšana ar matemātisku modeļu un in vitro (mēģenes) līmeņa sistēmu palīdzību. Otrajā kārtā perspektīvos komponentus izmēģinās uz dzīvniekiem.

Dr. Enno Tačoti, Ferari laboratorijas asistējošais profesors pastāstīja, ka līmes sastāvā būs par nanoporu silikonu nosaukts materiāls. Šis, Ferari radītais materiāls piedos līmei stiprumu, kas būs vajadzīgs, lai izveidotais kaulu savienojums spētu noturēt ķermeņa svaru.

Jaunu kaulu atjaunošanas metožu izstrādāšana ir liels izaicinājums. Pēc Tačoti uzskatiem, “problēmas risinājumu varēsim atrast tikai iesaistot labākos speciālistus, kas pārzin tādas jomas kā nanoporainie silikoni, bio-mimetiskie peptīdi, biopolimēri, cilmes šūnas un biolīmes. Apvienojot unikālus nanomateriālus sarežģītā saliktā substancē mēs iegūsim kaulu struktūru un funkcijas atveidojošu materiālu.”

“Lūzumu līme” kalpos kā bioaktīvas sastatnes, kuras aizvietos bojāto kaulu, vienlaikus, ar cilmes šūnu palīdzību, aktivizējot dabīgā kaula veidošanos un pašdziedināšanos apkārtējos audos. Komponenta veiksmīgas izstrādes gadījumā to varēs izmantot visu ķermeņa daļu kaulu traumu ārstēšanā, Tačoti paredz. “Līme būs kā veidojamais māls, ko var samīcīt pēc vajadzības – vai tie būtu muguras, galvas vai sejas kauli.”

Avots:

publicaffairs.uth.tmc.edu