Американські вчені показали можливість використання вуглецевих нанотрубок для вирощування кісток.
Дослідники всього світу активно займаються пошуками матеріалу-основи для вирощування кісткової тканини in vitro, поза живим організмом. В ідеалі матеріал-основа повинен виконувати дві функції: по-перше, забезпечувати адекватне мікровантаження для розмноження остеобластів - клітин зростаючої кісткової тканини, а по-друге, створювати умови для формування мінералізованої міжклітинної речовини. Потім основа повинна або розсмоктуватися, або продовжувати служити інертною матрицею, на якій будуть розмножуватися клітини і осаджуватися новий живий міжклітинний матеріал, що формує нормально функціонуючу кістку.
Автори дослідження, опублікованого в журналі «Нано Леттерс» («Nano Letteres»), вважають, що як матеріал другого типу найкращим чином підходять вуглецеві нанотрубки. Щільність нанотрубок близька до щільності графіту, тобто набагато нижче, ніж щільність сталі або титану, зазвичай застосовуваних для заміни кістки. До того ж нанотрубки надзвичайно міцні, і їх імплантація може не тільки сприяти регенерації, але і підвищувати механічні властивості пошкодженої кісткової тканини. Вуглецеві нанотрубки до того ж гнучкі та еластичні. Таким чином, вони демонструють всі основні властивості опорної структури кістки.
Дослідники вивчили потенційну можливість використання одностінних вуглецевих нанотрубок як кісткового матеріалу. Вони повідомили, що мінералізація одностінних вуглецевих нанотрубок фосфатами кальцію (гідроксиапатитами) відбувається цілком успішно. Однак для застосування в живому організмі матеріал-матриця повинен бути перевірений на біосумісність і нетоксичність.
Для того щоб знайти найбільш відповідний тип вуглецевих нанотрубок, автори роботи з'ясували, як ростуть клітини остеосаркоми щура на одностінних і багатостінних нанотрубках, в тому числі і на хімічно модифікованих. Результати показали, що хімічна модифікація нанотрубок уповільнює зростання кістки. Крім того, вдалося отримати дані, що доводять біосумісність досліджених вуглецевих нанотрубок. Використовуючи різні вуглецеві нанотрубки - одностінні або багатостінні, можна буде контролювати форму зростаючих клітин.
Експерти вважають, що дана робота показує реальну можливість використовувати вуглецеві нанотрубки в якості матеріалу для відновного зростання нормальної кістки. Це, безумовно, успіх в області біоінженерії кістки.
Читайте також про вирощування штучної кісткової тканини: "Наука і життя" ", № 5, 2004 рік
.