Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
KopalniaWiedzy.pl

Skorupki jaj mogą pomóc we wzroście i gojeniu kości

Recommended Posts

Skorupki jaj mogą wspomóc wzrost nowych, wytrzymałych kości do procedur medycznych. Pewnego dnia technika opracowana przez badaczy z Uniwersytetu Massachusetts w Lowell przyda się do naprawy kości u pacjentów z urazami związanymi ze starzeniem, walką, wypadkami, nowotworami oraz innymi chorobami.

Pokruszone skorupki są umieszczane w hydrożelowej macierzy. W ten sposób powstaje rama do wzrostu kości do przeszczepu. Naukowcy tłumaczą, że w tym celu należy pobrać komórki kości z organizmu pacjenta, wprowadzić je do mieszaniny i umieścić całość w inkubatorze. Po okresie hodowli można przeprowadzić zabieg.

Testy pokazały, że po wprowadzeniu do hydrożelu cząstki skorupek, które składają się głównie z węglanu wapnia, zwiększają zdolność komórek kości do wzrostu i twardnienia. Potencjalnie może to prowadzić do szybszego zdrowienia. Jak dodaje prof. Gulden Camci-Unal, ponieważ komórki kości pochodzą od pacjenta, prawdopodobieństwo odrzucenia materiału przez układ odpornościowy jest znacząco niższe.

Camci-Unal podkreśla, że opisywany proces mógłby też wspomagać wzrost chrząstki, zębów i ścięgien.

To pierwsze badanie, które wykorzystuje cząstki skorupek jaj w macierzy hydrożelowej do naprawy kości. Złożyliśmy już wniosek patentowy i jesteśmy bardzo podekscytowani uzyskanymi rezultatami. Przewidujemy, że proces zostanie przystosowany do wykorzystania na wiele różnych sposobów - tłumaczy Camci-Unal. Wg niej, skorupki jaj można też będzie wykorzystać jako platformę do dostarczania białek, peptydów, czynników wzrostu, genów czy leków.

Ilość wyrzucanych skorupek, które pochodzą z gospodarstw domowych i przemysłu spożywczo-restauracyjnego, sięga milionów ton rocznie. Znajdując dla nich zastosowanie, możemy przy okazji wywrzeć korzystny wpływ na ekonomię i środowisko [...].


« powrót do artykułu

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Niewielka figurka ptaka wyrzeźbionego 13 300 lat temu na terenie dzisiejszych Chin może być pierwszym znanym przykładem oryginalnej tradycji artystycznej, mówi archeolog Zhanyang Li. Badania figurki ujawniły, jak bardzo wyjątkowy jest to zabytek i jak rozwiniętą techniką posługiwał się artysta. Równie niezwykłe są okoliczności jej znalezienia.
      W 1958 roku, zanim jeszcze archeolodzy zdali sobie sprawę, jakie skarby kryje Lingjin, robotnicy kopali tam studnię. Całą wykopaną ziemię zgromadzili obok. W 2005 roku na stos ziemi trafił archeolog Zhanyang Li i jego zespół z Uniwersytetu Szantung. Okazało się, że archeolodzy mieli niezwykłe szczęście. Zwykle po kopaniu studni materiał archeologiczny jest bardzo mocno przemieszany. Tym razem okazało się, że studnię kopano w miejscu, gdzie od paleolitu ludzie nie pozostawili po sobie żadnych artefaktów. W stosie odkryto jedynie ostrza z rogowca oraz ceramikę, bardzo podobne do wyrobów, jakie znaleziono w Lingjing w czasie dobrze datowanych wykopalisk w warstwie sprzed 14–13 tysięcy lat. Artefakty były przemieszane z węglem drzewnym i spalonymi zwierzęcymi kośćmi, które metodą radiowęglową datowano na 13 300 lat temu.
      Ludzie rozwijają sztukę od dziesiątków tysięcy lat. Najstarsze znane rzeźby, przedstawiające ludzi i zwierzęta, liczą sobie około 40 000 lat i wykonano je z kości mamuta. Nie wiemy jednak, czy pomysł rzeźbienia trójwymiarowych figur pojawił się w wielu miejscach niezależnie, czy też pierwsze rzeźby powstały w jednym miejscu i stamtąd sztuka rozprzestrzeniła się po świecie.
      Zhengyang Li i jego zespół uważają, że ptak z Lingjiang może wskazywać, iż ludzie we wschodniej Azji samodzielnie opracowali własną technikę artystyczną. Figurka jest bowiem wykonana w innym stylu i za pomocą innych technik, niż wszystkie inne rzeźby znalezione dotychczas w Europie czy Azji.
      W czasie gdy powstał ptaszek z Lingjing ludzie na całym świecie rzeźbili ptaki. Jednak zwykle są to ptaki drapieżne, a nie śpiewające, a ponadto żadna ze znanych nam rzeźb nie posiada postumentu, który pozwala stać jej prosto.
      Również materiał wskazuje na unikatową tradycję. Większość paleolitycznych rzeźb wykonano w kości słoniowej. Jednak artysta z Lingjing wykorzystał spaloną, sczerniałą kość, prawdopodobnie kość kończyny mamuta. Jednak, co jeszcze bardziej interesujące, wszystko wskazuje na to, że kość poddano specjalnej obróbce cieplnej.
      Jeśli wrzucimy kość do ognia lub będziemy ją trzymali nad otwartym ogniem, to prawdopodobnie popęka, skurczy się i wygnie. Jeśli jednak będziemy ją wygrzewali w niskiej temperaturze przez odpowiedni czas i nie dopuścimy do tego procesu tlenu, to kość będzie wyglądała tak, jak ta, z której wyrzeźbiono ptaszka z Lingjin. Kość stanie się czarna, ale jej struktura nie zostanie uszkodzona. Uzyskanie takiego efektu wymaga specjalistycznej wiedzy. A to z kolei wskazuje, że gdy przed 13 300 lat powstawała rzeźba, jej twórca posługiwał się dobrze poznanymi technikami, które były dobrze zintegrowane z lokalną kulturą.
      Analiza rzeźby wykonana za pomocą tomografu komputerowego wskazuje, że artysta posłużył się wieloma różnymi technikami. Po przygotowaniu w ogniu kość została wygładzona za pomocą kamienia. Następnie za pomocą jakiegoś rodzaju kamiennego dłuta rzeźbie nadano ogólny kształt. Później artysta wykorzystał kamienne skrobaki do wygładzenia powierzchni i uzyskania ostatecznego kształtu rzeźby. W końcu za pomocą ostrego narzędzia zaznaczył oczy i dziób ptaka. Na figurce zauważono też nachodzące na siebie otarcia biegnące w różnych kierunkach. Takich śladów można by się spodziewać, gdyby np. figurka była przez długi czas noszona w skórzanej torbie.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      W bursztynie z Dominikany sprzed 15-20 mln lat zachował się fragment lewej przedniej kończyny jaszczurki z rodzaju Anolis. Choć pod mikroskopem widać każdy szczegół rzadkiej skamieniałości, badacze z Uniwersytetu w Bonn podkreślają, że idealny, bliski oryginałowi stan to tylko pozory, gdyż kość w dużej mierze została chemicznie przekształcona. Ze względu na bardzo dużą wartość kręgowce w bursztynie nie były nigdy badane za pomocą metod analitycznych, co oznacza, że dotąd skład tkanki kostnej w bursztynie pozostawał nieznany.
      Wyniki badań, które ukazały się w piśmie PLoS ONE, zapewniają ważne wskazówki co do przebiegu fosylizacji.
      Bursztyn jest uznawany za doskonały środek konserwujący. Naukowcy z Uniwersytetu w Bonn zbadali niezwykłe znalezisko z Dominikany - drobną kończynę przednią jaszczurki z rodzaju Anolis, zamkniętą w bursztynie o wielkości zaledwie ok. 2 cm3. Warto dodać, że anolisy nadal współcześnie występują.
      Na co dzień okaz znajduje się w Staatliches Museum für Naturkunde Stuttgart. Opisywane studium stanowi część wspólnego projektu Uniwersytetu w Bonn i Niemieckiej Fundacji Badawczej, który ma przybliżyć przebieg procesu fosylizacji za pomocą metod eksperymentalnych i analitycznych.
      Inkluzje kręgowców w bursztynie są bardzo rzadkie. Większość stanowią skamieniałości owadów - opowiada doktorant Jonas Barthel.
      Pazury i palce jaszczurki są doskonale widoczne. Wygląda to tak, jakby kropla żywicy dopiero na nie opadła.
      Skany mikrotomograficzne wykonane w Instytucie Geonauk pokazały 2 złamania. Wygląd pierwszego wskazuje, że jaszczurka została prawdopodobnie zraniona przez drapieżnika. Do drugiego doszło już po zatopieniu w żywicy; występuje ono bowiem dokładnie w miejscu drobnego pęknięcia bursztynu.
      Analiza niewielkiego wycinka za pomocą spektroskopii Ramana ujawniła stan tkanki kostnej. W wyniku penetracji fluoru hydroksyapatyt (HAp) uległ transformacji do fluoroapatytu (FAp). To zaskakujące, gdyż zakładaliśmy, że otaczający bursztyn w dużej mierze chroni skamieniałość przed wpływami środowiskowymi. Możliwe jednak, że drobne pęknięcie sprzyjało przekształceniom chemicznym, bo przedostawały się przez nie roztwory bogate w minerały. Choć na tym etapie badań źródło F pozostaje raczej spekulatywne, wyniki analiz spektrometrii mas jonów wtórnych z analizatorem czasu przelotu (TOF-SIMS) sugerują, że były nim allochtony.
      Dodatkowo spektroskopia pokazała, że kolagen uległ degradacji. Utworzyła się też niezidentyfikowana faza węglanowa.
      Naukowcy tłumaczą, że zwykle bursztyn jest uznawany za dobry środek konserwujący. Dzięki żywicy mogliśmy poznać świat owadów sprzed milionów lat. W przypadku kości jaszczurki żywica mogła jednak przyspieszyć proces rozkładu - zawarte w niej kwasy prawdopodobnie zaatakowały apatyt, wywołując zjawisko przypominające próchnicę.
      Naukowcy wyjaśniają, że w archeologicznych próbkach holoceńskich kości to mikrobiologiczną proteolizę zidentyfikowano jako podstawowy proces degradacji i utraty kolagenu. Ten szlak jest jednak nieprawdopodobny w omawianym przypadku ze względu na zawartość w żywicy antyseptycznych związków (np. niespolimeryzowanych diterpenoidów). Ekipa przypomina, że podczas wcześniejszych badań dot. zachowania aminokwasów owadów z bursztynu w próbkach bursztynów z Dominikany, w odróżnieniu od innych złóż, nie udało się wykryć jakichkolwiek ich pozostałości. To wskazuje na środowisko degradujące białka. Odtwarzając przebieg zdarzeń, Niemcy dodają, że nie można jednak wykluczyć, że lotne związki z żywicy, takie jak mono- i seskwiterpenoidy, przereagowały z macierzą kolagenową już w momencie uwięzienia jaszczurki (np. w trakcie procesów wczesnej polimeryzacji i zestalania). Ponieważ niektóre mono- i seskwiterpenoidy hamują enzymy, mogło się to przyczynić do skądinąd świetnego zakonserwowania tkanek miękkich w bursztynie.
      Choć na tym etapie dokładny mechanizm "fluoryzacji" kości nie został jeszcze poznany, należy odnotować, że obecność macierzy żywicznej (tworzącej później kopal i bursztyn) niekoniecznie hamuje wymianę chemiczną między skamieniałością a środowiskiem bursztynu. Dlatego skamieniałe inkluzje kręgowców w bursztynie powinny być postrzegane jako rezultat złożonych procesów transportu i reakcji, w tym interakcji tkanki kostnej z 1) zewnętrznymi pierwiastkami i związkami, także roztworami wodnymi, 2) płynami ustrojowymi samej skamieniałości oraz 3) wysoce reaktywnymi związkami żywicy.
      Ponieważ to pierwsze szczegółowe badanie materiału kostnego z bursztynu, przyszłe analizy inkluzji kręgowców w bursztynach z innych złóż pokażą, który z powyższych procesów dominuje i czy jest nadal szansa na znalezienie nietkniętych makromolekuł w bursztynowych skamieniałościach.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Japończycy zaproponowali nowy sposób zapobiegania odrzuceniom przeszczepów. Podczas testów posługiwali się indukowanymi pluripotencjalnymi komórkami macierzystymi (ang. induced pluripotent stem cells, iPSCs).
      Zespół prof. Kena-ichiro Seiny z Instytutu Genetyki Uniwersytetu Hokkaido odkrył, że pozyskane z iPSCs grasiczne komórki nabłonkowe mogą regulować odpowiedź immunologiczną na przeszczep skóry, wydłużając jego przeżywalność.
      Grasica to narząd wchodzący w skład układu limfatycznego. Znajduje się w śródpiersiu. Jest źródłem limfocytów T, które kontrolują odpowiedź immunologiczną, w tym odrzucenie narządu, i są blisko związane np. z autotolerancją immunologiczną.
      Podczas wcześniejszych badań występowały problemy z wydajnym pozyskiwaniem grasicznych komórek nabłonkowych z iPSCs. Japończycy stwierdzili jednak, że wprowadzenie ważnego genu grasicy Foxn1 do mysich indukowanych pluripotencjalnych komórek macierzystych wspomaga proces różnicowania.
      Podczas eksperymentów zespół przeszczepiał myszom-biorcom agregaty grasicznych komórek nabłonkowych pozyskanych z iPSCs oraz skórę kompatybilnych genetycznie gryzoni.
      Okazało się, że gdy w ramach konkretnej procedury zawczasu przeszczepiano grasiczne komórki nabłonkowe, znacząco wydłużało to przeżywalność przeszczepów.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Przeprowadzony w marcu ubiegłego roku jednoczesny przeszczep narządów szyi i szpiku u ciężko poparzonego 6-letniego Tymka został uznany za najlepszą operację rekonstrukcyjną na świecie w 2019 r. przez American Society for Reconstructive Microsurgery.
      Nagrodę tę przyznano podczas zakończonego niedawno w Stanach Zjednoczonych dorocznego zjazdu tego towarzystwa, zrzeszającego ok. 950 czołowych chirurgów rekonstrukcyjnych z całego świata, szefowi zespołu i kierownikowi Kliniki Chirurgii Onkologicznej i Rekonstrukcyjnej w gliwickim oddziale Narodowego Instytutu Onkologii, prof. Adamowi Maciejewskiemu.
      W uznaniu całego dotychczasowego dorobku otrzymał on również stypendium im. Marko Godiny (1943-1986), które pozwala odwiedzić w ciągu roku czołowe ośrodki chirurgii rekonstrukcyjnej na całym świecie – w tym ośrodek w Lublanie, gdzie pracował ten wybitny słoweński chirurg, uznawany za wizjonera chirurgii plastycznej i prekursora do dziś stosowanych technik operacyjnych.
      To zaszczyt i przyjemność być docenionym wśród tak znakomitego grona - amerykańskiego właściwie z nazwy, bo zrzesza chirurgów z całego świata. To nie byłoby możliwe bez wsparcia zespołu i ośrodka, którego jestem reprezentantem, a nie jedynie laureatem nagrody – powiedział prof. Adam Maciejewski podczas piątkowej konferencji prasowej w Gliwicach.
      Stypendium Godiny pozwala nie tylko uczestniczyć w krótkim czasie w życiu najlepszych ośrodków na świecie, ale też na reprezentowanie naszego ośrodka i zespołu, co może przynieść w przyszłości wymierne korzyści w zakresie współpracy – dodał.
      Jak zaznaczył prof. Maciejewski, Tymek obecnie czuje się dobrze, nadal przechodzi rehabilitację i zaczyna mówić. Mówi już pierwsze słowa, rehabilitacja funkcji głosu przebiega bardzo pomyślnie – podkreślił chirurg.
      Tę pierwszą na świecie allogeniczną transplantację narządów szyi z transplantacją macierzystych komórek krwiotwórczych u dziecka przeprowadzili lekarze z ówczesnego Centrum Onkologii w Gliwicach. Operacja miała miejsce w Śląskim Centrum Chorób Serca w Zabrzu, dysponującym oddziałem pediatrycznym.
      Tymek, mając 13 miesięcy, doznał bardzo ciężkiego oparzenia powszechnie stosowanym w domach udrożniaczem do rur, a w efekcie - martwicy narządów niezbędnych do jedzenia, mówienia i oddychania. Gliwiccy lekarze podczas 15-godzinnej operacji przeszczepili chłopcu narządy pobrane od zmarłego dawcy: nasadę języka, krtań, gardło, część szyjną przełyku, tchawicę, tarczycę i przytarczyce, kość gnykową, mięśnie krótkie szyi oraz wszystkie cztery nerwy, które unerwiają ruchowo i czuciowo krtań.
      10 dni później, kiedy układ odpornościowy Tymka był wciąż sparaliżowany koniecznymi dawkami leków przeciwko odrzutowi, podano mu odpowiednio spreparowany szpik, pobrany od tego samego zmarłego dawcy. Celem tej procedury jest ograniczenie z czasem leczenia immunosupresyjnego, koniecznego w przypadku transplantacji narządów szyi i głowy do końca życia, a obciążającego dla pacjenta. Do wkroczenia na tę pionierską ścieżkę leczenia lekarzy zmobilizował fakt, że biorcą przeszczepu jest dziecko, o którym trzeba myśleć w perspektywie kilkudziesięciu lat życia.
      Na konkurs Amerykańskiego Towarzystwa Chirurgii Rekonstrukcyjnej co roku wpływa 200-300 zgłoszeń z całego świata. Z tej liczby najpierw wybieranych jest kilkanaście najciekawszych operacji rekonstrukcyjnych, a następnie 3 do 5 do ścisłego finału.
      Rekonstrukcja przeprowadzona u Tymka "rywalizowała" z innym przypadkiem rozległej rekonstrukcji w rejonie głowy i szyi oraz zabiegiem naprawy dolnej połowy ciała, zniekształconej z powodu wady wrodzonej. Polska rekonstrukcja otrzymała 122 głosy, dwie kolejne odpowiednio 56 i 37. Oczywiście były emocje, ale miałem też ogromną satysfakcję, że nasz gliwicki ośrodek jest w tej rywalizacji traktowany na równi z czołowymi ośrodkami na świecie, jak Mayo Clinic czy Universytet Harvarda - wyznał prof. Maciejewski, który wcześniej już dwa razy zdobył nagrodę za najlepszą rekonstrukcję. W poprzednich latach wyróżniono go za przeszczep twarzy oraz narządów szyi.
      Największe autorytety światowe w państwie, które szczyci się największym rozwojem medycyny w każdej niemal dziedzinie udowodniły, że te operacje, które przeprowadził zespół pod kierownictwem prof. Adama Maciejewskiego są takie ważne i o tak ogromnym znaczeniu dla przyszłości, jak sądziliśmy. Tu, w Gliwicach, rodzi się historia – oświadczył podczas konferencji dyrektor gliwickiego oddziału Narodowego Instytutu Onkologii prof. Krzysztof Składowski.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Specjalna maszyna pozwala na utrzymanie przy życiu ludzkiej wątroby przez 7 dni. Co więcej, wydaje się, że urządzenie poprawia jakość wątroby. Jego skonstruowanie daje nadzieję, że uda się zwiększyć liczbę przeszczepów wątroby.
      Jednym z poważnych problemów jest krótki czas życia wątroby poza organizmem. Standardowe zalecenia mówią o konieczności wszczepienia organu w ciągu 12 godzin od pobrania. W ubiegłym roku informowaliśmy, że specjaliści z Harvard Medical School schłodzili wątroby do -4 stopni i utrzymali je przy życiu przez 1,5 doby.
      Teraz dowiadujemy się, że Pierre-Alain Clavien ijego koledzy z Uniwersytetu w Zurichu wykorzystali maszynę do utrzymania wątroby przy życiu przez 7 dni. Organy nie tylko przetrwały, ale poprawiło się ich funkcjonowanie, co objawiało się spadkiem ilości składników związanych ze zranieniem czy stanem zapalnych.
      Specjalna maszyna dostarcza do wątroby tlen i składniki odżywcze oraz utrzymuje w niej ciśnienie podobne do tego, jakie panuje wewnątrz ciała. Oczyszcza też organ z produktów ubocznych metabolizmu komórkowego.
      Prace nad specjalnym urządzeniem trwały przez cztery lata. Wykorzystywano podczas nich świńskie wątroby. Teraz, podczas ostatniej serii eksperymentów, przetestowano je przy użyciu 10 ludzkich wątrób, które były zbyt uszkodzone, by wykorzystać je do transplantacji. Sześć z tych wątrób przetrwało przez tydzień.
      Jak informują naukowcy, wydaje się, że wątroby działają. Ich komórki przeprowadzają podstawowe funkcje życiowe, takie jak utrzymywanie odpowiedniego poziomu energetycznego i produkcja białek.
      Zauważono jednocześnie, że organy uległy skurczeniu. Po 7 dniach sześć wątrób, które przetrwały, miały zaledwie 25% oryginalnych rozmiarów. Autorzy badań mówią, że ma to związek z ustąpieniem opuchlizny.
      Nowe badania przynoszą sporą nadzieję, jednak naukowcy muszą jeszcze udowodnić, że tak długo utrzymywaną przy życiu wątrobę można przeszczepić i że będzie ona prawidłowo działała.

      « powrót do artykułu
×
×
  • Create New...