استفاده از پوسته تخم مرغ در پیوند استخوان!

به لطف تحقیقات جدید، محققان از پوست تخم مرغ به منظور ساخت یک ماده زیست فعال جدید برای پیوند استخوان به صورت ایمن و موثر استفاده کرده اند.

به گزارش تکناک، مواد مورد نیاز برای پیوند استخوان از منابع مختلفی بدست می آیند. در روش گرافت اتولوگ، از استخوان خود فرد دریافت کننده پیوند استفاده می شود. در روش گرافت های آلوژنیک از استخوان اهدایی استفاده می شود که این استخوان ها در طی جراحی هایی مانند تعویض مفصل ران برداشته شده و برای استفاده دیگر بیماران، ضدعفونی می شوند. استفاده از استخوان Xenogeneic که یک استخوان غیر زنده از یک گونه جانوری دیگر که معمولاً گاو یا خوک است، مرسوم است و در دمای بالا برای جلوگیری از هرگونه باکتری و یا آلودگی قرار می گیرد.

پیوندهای اتولوگ و آلوژنیک به دلیل توانایی شان در تولید استخوان جدید، همیشه به عنوان یک استاندارد طلایی در پیوند استخوان باقی می مانند. درست است که پیوندهای بیگانه یک جایگزین عملی هستند، اما این روش ها به در دسترس بودن مواد مبتنی بر حیوان متکی هستند که هزینه زیست محیطی بالایی را به همراه دارد و نگرانی های اخلاقی نیز ایجاد می کنند. برای دستیابی به ماده ایمن و موثر پیوند زنوگرافت، محققان به تخم مرغ که ماده ای فراوان است روی آوردند.

محققان روش جدیدی برای انحلال-رسوب و به منظور ایجاد ذرات آمورف کلسیم فسفات (ACP) از پوست تخم مرغ ایجاد کردند. ACP برای تشکیل استخوانی سخت و قوی ضروری است و حتی قبلاً به دلیل اجزای تشکیل دهنده آن به عنوان جایگزینی برای استخوان استفاده می شده است.

نویسنده ارشد این مطالعه گفت: پوست تخم مرغ یک ماده خام ایده آل برای سنتز مواد پیوند استخوان است زیرا حاوی مقدار زیادی کلسیم و فسفر است. علاوه بر این، برخی از عناصر کمیاب مرتبط با بازسازی استخوان، مانند منیزیم و استرانسیم نیز در پوست تخم مرغ یافت می‌شوند.

برای ایجاد ACP از پوست تخم مرغ، محققان ابتدا پوست تخم مرغ را در دمای 1652 درجه فارنهایت (900 درجه سانتیگراد) به مدت یک ساعت حرارت دادند تا مواد آلی تجزیه شده و کربنات کلسیم به اکسید کلسیم تبدیل شود. سپس اکسید کلسیم به آب مقطر اضافه شد و یک سوسپانسیون سفید ایجاد کرد. اسید فسفریک در سوسپانسیون هم زده شد و رسوب ACP فیلتر شد و قبل از غوطه ور شدن در نیتروژن مایع با آب مقطر شسته شد.

در ابتدا، محققان ذرات ACP را در یک جسم کروی سه‌بعدی جاسازی کردند تا فعالیت استخوان‌سازی (استوژنیک) ذرات را از طریق تعامل بین بافت استخوان میزبان و مواد پیوندی تجزیه و تحلیل کنند.

آنها متوجه شدند که ذرات ACP پوست تخم مرغ در شرایط آزمایشگاهی به طور واقعی با استئوبلاست ها که سلول هایی هستند که استخوان را می سازند، برهم کنش می دهند. علاوه بر این، آنها غیر سمی، سازگار با سیستم ایمنی و در روند بازسازی استخوان، موثر بودند.

این تکنیک نوید ایجاد یک منبع نامحدود از مواد زیست فعال و پایدار برای پیوند استخوان، در عین کاهش آلودگی زیست محیطی می دهد. اسفروئیدهای استئوبلاستیک ساخته شده در این مطالعه، یک نمونه کاربردی تری ارائه کرد که منعکس کننده تعاملات سه بعدی بین سلول ها و مواد زیستی است.