60 лет не возраст, 2007 № 02 - [9]
Как же готовятся биокомпозиты? Спекая порошковую смесь апатита с нейтральным алюмборосиликатным стеклом, ученые получают жесткий минеральный каркас из гидроксилапатита. Его тонким слоем обволакивает вспененная стекловидная полевошпатная матрица. Поровая структура вещества чрезвычайно похожа на губчатую кость, обладает оно и схожими свойствами. А благодаря тому, что в нем имеется много кальция и фосфора, искусственная кость легко обрастает натуральной костной тканью. Гидроксилапатит вскоре рассасывается, и остается настоящая кость. Именно так получаются «живые» зубы.
У нового композита не случайно появилась приставка «био». Любой искусственный материал — будь то пластмасса, металл или керамика, — помещенный в организм человека, покрывается соединительной тканью. Эта прослойка — слабое место — при долгой службе она может разрушиться. Новый материал не образует такой пленки, потому что организм принимает его за свой, родной, отсюда и долговечность биокомпозита.
— Уже на третьей неделе мы наблюдаем появление первых костных балочек — органических основ новой кости, — рассказывает Борис Белецкий. — Что удивило медиков — у пациентов не было случаев инфицирования! Кроме того, наш материал пористый, поэтому может быть носителем антибиотиков, но мы обходимся без них. Сейчас идем дальше: чтобы преодолеть иммунные реакции отторжения, что чаще наблюдается у женщин, выращиваем слой живых клеток организма на протезе заранее — перед имплантацией. Если такие работы в нашей стране выполнялись раньше только во время пересадок мягких тканей при ожогах, то на костной ткани мы это делаем впервые. И предварительные испытания показали, что клетки «садятся» на наш материал и размножаются. Это делает имплантанты более совершенными. Кстати, мы можем воссоздавать сложную структуру настоящих костей. Ведь кость состоит из прочного кортикального слоя и пористого, губчатого. Поэтому мы изготавливаем так называемые градиентные имплантанты с разными слоями.
Но чтобы получить идеальный протез, мало изготовить хороший материал. Надо еще придать ему точную форму заменяемой кости. Поэтому с химиками-технологами и медиками сотрудничают компьютерщики. С помощью стереолитографии они готовят точные модели для каждого отдельного имплантанта. Так, несколько лет назад ученые работали с женщиной, у которой была сильнейшая врожденная деформация лица — отсутствовала правая сторона нижней челюсти. Тогда-то впервые и применили метод трехмерного компьютерного моделирования: лицо восстановили по фотографиям ее мамы и бабушки и сделали точный имплантант. Впоследствии эта женщина вышла замуж, родила ребенка. Но врачи и ученые имеют дело и с более сложными случаями — переломами шеи, пулевыми ранениями в позвоночник, потерянным зрением из-за повреждения части лица. Результаты впечатляют: некоторых пациентов даже снимают с инвалидности.
— К нам обращаются и больные на последних стадиях онкологических заболеваний. Чтобы противостоять раковым клеткам, мы ввели в структуру гидроксилапатита двух- и трехвалентное железо. Тогда на опухоль можно действовать локально, нагревая состав. Раковые клетки разрушаются от высокой температуры, в то время как остальные остаются неповрежденными. Но эти работы только начались, и мы еще не готовы заявить об их эффективности, — закончил свой рассказ Белецкий.
Так что если сказочная Баба Яга сломает по неосторожности свою костяную ногу, горевать ей не придется — российские ученые сделают бабушке другую конечность, и отнюдь не хуже.
Новости медицины
Как выяснили американские ученые, кровь молодых мышей, переливаемая старым особям, помогает тем быстрее оправиться после травм и ранений. После воздействия травмирующего агента (в экспериментах в этой роли выступал сухой лед) регенерация мышечной ткани и паренхимы печени, «взбодренных» молодой кровью, ускорялась. Если же, наоборот, кровь вливалась от пожилых особей молодым мышам, восстановление происходило значительно медленнее.
По мнению ученых медицинского факультета Стэнфордского университета, это свидетельствует о том, что снижение восстановительного потенциала тканей связано с возрастными изменениями в стволовых клетках. В мышечной ткани стволовые клетки определялись как у молодых, так и у пожилых мышей, но у последних они по неизвестной причине бездействовали. А «молодая кровь» снова вызывала их к жизни.
Ключом к разгадке стало открытие белка, названного «дельта». Продукция этого белка при повреждении мышечной ткани у молодых мышей запускает превращение стволовых клеток в миоциты (клетки мышечной ткани). А у старых особей такого эффекта не наблюдалось до тех пор, пока в их кровеносном русле не оказывалась «молодая кровь».
Авторы исследования подчеркивают, что ни о каком эликсире молодости речи не идет, но зато открываются новые перспективы в лечении травм и ранений у пожилых пациентов, а также многих заболеваний, имеющих сходные механизмы действия.
ПРИРОДНЫЕ ЦЕЛИТЕЛИ
Народное дерево
Дмитрий Сумароков
Вы, наверное, замечали, что тополя даже при небольшом ветерке все время шумят? Вот что говорит об этом красивая легенда. В лесах Греции жили красавицы нимфы: гелиады и дриады. И был у них красивый, но самонадеянный и самовольный брат Фаэтон. Возомнил он себя самым лучшим колесничим и решил догнать колесницу бога Солнца. За непослушание и гордыню отец богов Зевс его убил. Сестры оплакивали любимого брата, да так горько и долго, что сердце Зевса не выдержало, и он превратил их в тополя. Но безутешные красавицы до сих пор продолжают плакать, шелестя листвой.
