Израильские ученые нашли растительный полимер, помогающий восстановлению костей

Ученые Еврейского университета Иерусалима разработали биоактивный материал, помогающий восстановлению костной ткани и накоплению необходимых минералов.

Исследователи обратили внимание на лигнин – один из самых распространенных природных полимеров, обеспечивающий в том числе прочность древесины. Но применение лигнина в медицине было затруднено его сложной изменчивой структурой. Чтобы решить эту проблему, ученые извлекли две формы лигнина из сорго и изучили их свойства как отдельно, так и в комбинации с кремнием.

Эксперименты показали, что одна из форм лигнина служит эффективной матрицей для образования минералов. В течение четырех недель на поверхности материала успешно формировались кристаллы гидроксиапатита – основного минерала человеческих костей и зубов. При этом сам материал постепенно разрушался, что крайне важно для имплантов, которые должны замещаться собственной тканью организма.

Новый материал проявил надежную биосовместимость. При нужных концентрациях он стимулировал рост клеток, отвечающих за построение костной ткани. Разработка предлагает экологичную и безопасную альтернативу синтетическим материалам, используемым при костной пластике. Работа опубликована в журнале ACS Biomaterials Science & Engineering.

Как отметила соавтор исследования профессор Ривка Эльбаум: "Наша работа показывает, что растения уже решили многие инженерные задачи, с которыми мы сталкиваемся при создании регенеративных материалов. Учась у природы, мы разработали устойчивый материал, который поддерживает образование костных минералов и совместим с живыми клетками".

Хотя для клинического применения еще потребуются испытания на животных, результаты подтверждают важную концепцию: растительные биоматериалы способны не просто замещать поврежденные участки костей, но и активно направлять процессы их восстановления.