В эксперимент на борту российского сегмента Международной космической станции ученые синтезировали 3D-аналоги костной ткани. Результаты исследования опубликованы в журнале Biomedical Technology.
Исследователи из Института металлургии и материаловедения РАН синтезировали трехмерные аналоги костной ткани в условиях микрогравитации. Подобные материалы медики устанавливают при повреждениях костей, чтобы заменить поврежденную ткань и ускорить заживление. Тесты на лабораторных крысах показали, что ткани, синтезированные на борту МКС, превосходят по эффективности земные аналоги.
Ученые использовали магнитный биоассемблер — устройства, в котором под действием магнитных полей из отдельных молекул собирается ткань. В качестве основы исследователи использовали порошок фосфата кальция, химический состав которого максимально близок к неорганическому компоненту костей человека. Контрольный материал для тестирования получили в аналогичной установке на Земле.
За два дня эксперимента в условиях космической станции сформировались образцы костной ткани размером около пяти мм. Сравнение космических и земных материалов показали различия в структуре: кристаллы в условиях микрогравитации росли одинаково во всех направлениях, создавали более упорядоченную и регулярную структуру.
Схема эксперимента. Иллюстрация предоставлена пресс-службой Росийского научного фонда
Доклинические испытания на лабораторных крысах продемонстрировали впечатляющие результаты. Если земные образцы формировали лишь незначительные области новой костной ткани, то материалы с МКС стимулировали формирование широких костных ободков. Спустя пять месяцев после имплантации темпы восстановления тканей в опытной группе существенно превышали результаты контрольной группы крыс.
По словам разработчиков, синтезированные материалы могут применяться не только для лечения на Земле, но и в длительных космических миссиях, где вопросы медицинской поддержки имеют критическое значение. Однако до начала применения потребуются клинические испытания на людях, чтобы подтвердить безопасность и эффективность технологии.
