Kada je tkivo kože ranjeno, naša krv počinje da se zgrušava kao deo procesa zarastanja. Naučnici su sada razvili implantat na bazi krvi koji pojačava ovaj mehanizam za veće projekte popravke: slomljene kosti.
Međunarodni tim istraživača koji stoji iza implantata naziva ga „biokooperativnim regenerativnim“ materijalom: koristi sintetičke peptide da poboljša strukturu i funkciju barijere koju prirodno formira krv kada se zgrušava.
U testovima na pacovima, supstanca slična gelu – koja se može 3D štampati – bila je efikasna u popravljanju oštećenja kostiju. Ako se ovo može prilagoditi i povećati za ljudsku upotrebu, ima ogroman potencijal kao način da se podstaknu prirodni procesi zarastanja tela.
„Mogućnost da se krv ljudi lako i bezbedno pretvori u visoko regenerativne implantate je zaista uzbudljiva“, kaže biomedicinski inženjer Cosimo Ligorio, sa Univerziteta u Notingemu u Velikoj Britaniji.
„Krv je praktično besplatna i lako se može dobiti od pacijenata u relativno velikim količinama.
Ključna komponenta zgrušavanja krvi je čvrsti regenerativni hematom (RH), i to je bio glavni fokus istraživanja. U laboratoriji su razvijeni prilagođeni molekuli zvani peptidni amfifili (PA), koji pomažu u vođenju i poboljšanju onoga što RH radi prirodno.
Kada se dodaju ljudskoj krvi, ovi molekuli bezbedno ubrzavaju proces zgrušavanja. Istraživači su uspeli da nateraju nanovlakna PA da se povežu sa skelom RH, na primer, usmeravajući stvaranje jačih struktura.
Koristeći PA dodane u krv životinje za stvaranje materijala, tim je uspeo da uspešno popravi male defekte kostiju u lobanjama pacova.
Uočeno je da su različite vrste ćelija koje su ključne za proces popravke – uključujući mezenhimalne stromalne ćelije, endotelne ćelije i fibroblaste (koji pomažu u formiranju vezivnog tkiva) – aktivne u novom materijalu implantata.
„Iskorišćavanjem neselektivnih i selektivnih interakcija PA i krvi, materijalom se može odmah manipulisati, mehanički podesiti i 3D štampati“, pišu istraživači u svom objavljenom radu.
Naučnici su dugo bili zainteresovani da iskoriste prirodne procese popravljanja tela za poboljšanje medicinskih tretmana – bilo da se radi o jačanju imunološkog sistema ili poboljšanju prirodnih materijala sintetičkim komponentama.
Naša tela su zapravo neverovatno pametna kada je u pitanju mogućnost da zakrpe povrede i oštećenja – ali ovi procesi popravke ponekad mogu biti preopterećeni i imaju tendenciju da postanu manje efikasni kako trošenje starenja uzima svoj danak.
Iako su veoma rani dani za ovo istraživanje, a ovo je za sada samo dokaz koncepta, regenerativni pristupi kao što je ovaj imaju potencijal da nas duže održe u boljem zdravlju – i mogu pomoći u suzbijanju neke štete nanesene telu tokom vreme, kao i pomoć kod hroničnih stanja.
„Ovaj ‘biokooperativni’ pristup otvara mogućnosti za razvoj regenerativnih materijala iskorištavanjem i poboljšanjem mehanizama prirodnog procesa zarastanja“, kaže biomedicinski inženjer Alvaro Mata, sa Univerziteta u Notingemu.
„Drugim rečima, naš pristup ima za cilj da koristi regenerativne mehanizme sa kojima smo evoluirali kao korake za proizvodnju za projektovanje regenerativnih materijala.“
