به زودی پوسته‌های تخم مرغ تبدیل به ابزاری مفید در دست علم می‌شوند

به گزارش مجله خبری نگار،پیوند استخوان یک روش متداول برای پر کردن حفره‌ها یا شکاف‌های استخوان‌های ناشی از ضربه یا جراحی مانند برداشتن تومور است. در سراسر جهان، سالانه حدود دو میلیون پیوند استخوان در جراحی‌های ارتوپدی، جراحی مغز و اعصاب، جراحی پلاستیک و جراحی دندان انجام می‌شود.

مواد پیوند استخوان از منابع مختلفی می‌آیند. در این پیوند‌ها از گرافت اتولوگ استخوان فرد دریافت کننده پیوند، استفاده می‌شود. گرافت‌های آلوژنیک از استخوان اهدایی استفاده می‌کنند که در طی روش‌های جراحی مانند تعویض مفصل ران برداشته شده و برای استفاده در دیگران ضدعفونی شده است. استخوان زنوژنیک از استخوان غیر زنده یک گونه دیگر، معمولاً گاو یا خوک، مشتق می‌شود و در دمای بالا برای جلوگیری از رد ایمنی و آلودگی پردازش می‌شود.

به دلیل توانایی آن‌ها در تولید استخوان جدید، پیوند‌های اتولوگ و آلوژنیک امروزه به عنوان استاندارد طلایی پیوند استخوان مطرح هستند. در حالی که پیوند‌های بیگانه یک جایگزین عملی هستند، نیازمند در دسترس بودن مواد اولیه مبتنی بر حیوانات دیگر هستند که هزینه زیست محیطی بالایی را به همراه داشته و نگرانی‌های اخلاقی ایجاد می‌کند. برای دستیابی به یک ماده ایمن و موثر پیوند زنوگرافت، محققان به تخم مرغ ارزان و در عین حال فراوان روی آوردند.

محققان روش جدیدی برای انحلال-رسوب برای ایجاد ذرات آمورف کلسیم فسفات (ACP) از پوسته تخم مرغ ایجاد کردند. ذرات آمورف کلسیم فسفات برای تشکیل استخوان سخت و قوی ضروری بوده و قبلاً به دلیل اجزای تشکیل دهنده آن به عنوان جایگزین استخوان استفاده می‌شده است.

کیانلی ما (Qianli Ma) پژوهشگر ارشد این مطالعه گفت: پوسته تخم مرغ یک ماده خام ایده آل برای سنتز مواد پیوند استخوان است، زیرا حاوی مقدار زیادی کلسیم و اجزای فسفر است. علاوه بر این، برخی از عناصر کمیاب مرتبط با بازسازی استخوان، مانند منیزیم و استرانسیم نیز در پوسته تخم مرغ یافت می‌شوند.

او می‌افزاید: برای ایجاد ذرات کلسیم فسفات پوسته تخم مرغ، محققان ابتدا پوسته تخم مرغ را در دمای ۹۰۰ درجه سانتیگراد به مدت یک ساعت حرارت می‌دهند تا مواد آلی تجزیه شده و کربنات کلسیم به اکسید کلسیم تبدیل شود. اکسید کلسیم به آب مقطر اضافه شده و یک محلول سفید ایجاد می‌کند. اسید فسفریک در محلول هم زده شده و رسوب ذرات آمورف کلسیم فسفات فیلتر شده و قبل از غوطه ور شدن در نیتروژن مایع با آب مقطر شسته می‌شود.

محققان دریافتند که ذرات آمورف کلسیم فسفات پوسته تخم مرغ در شرایط آزمایشگاهی به طور واقعی با استئوبلاست‌ها یعنی سلول‌هایی که استخوان را می‌سازند، برهم کنش می‌دهند. علاوه بر این، آن‌ها غیر سمی، سازگار با سیستم ایمنی و در ترویج بازسازی استخوان بودند.

هاوارد جوستین هاگن (Håvard Jostein Haugen) محقق مسئول این مطالعه، گفت: این تکنیک نوید ایجاد یک منبع نامحدود از مواد پیوند استخوانی زیست فعال و پایدار را در عین کاهش آلودگی محیطی می‌دهد. اسفروئید‌های استئوبلاستیک ساخته شده در این مطالعه، مدل تحقیقاتی بیومتریال کاربردی تری را ارائه کردند که منعکس کننده برهمکنش‌های سه بعدی بین سلول‌ها و مواد زیستی است.