Ученые синтезировали 3D-аналоги костной ткани на борту МКС

Ученые впервые произвели 3D-аналоги костной ткани на борту российского сегмента Международной космической станции (МКС). Условия микрогравитации положительно сказались на свойствах материала: образцы из космоса обладали более упорядоченной кристаллической структурой по сравнению с земными аналогами. Эксперименты на лабораторных крысах показали, что «космические» материалы эффективнее стимулируют восстановление поврежденной ткани, чем их земные counterparts. Результаты исследования были опубликованы в журнале Biomedical Technology и поддержаны грантом Российского научного фонда (РНФ).

Долгосрочные космические миссии, проводимые многими странами, в том числе Россией, могут потребовать создания биомедицинских материалов в условиях космоса. При повреждениях костей космонавтам необходимы аналоги костной ткани, которые уже применяются в клинической практике на Земле для замещения поврежденных участков и ускорения заживления. Однако попытки синтеза таких материалов в космических условиях ранее не увенчались успехом.

Исследователи из Института металлургии и материаловедения имени А.А. Байкова РАН (Москва) впервые в мире использовали магнитный биоассемблер для синтеза трехмерных аналогов костной ткани на МКС. В ходе эксперимента к неорганическому раствору с порошком фосфата кальция, близким по составу к костной ткани, применялись магнитные поля для формирования образцов размером около пяти миллиметров. Эти размеры актуальны для хирургической практики и стоматологии.

Образцы, собранные в условиях МКС, были доставлены на Землю для дальнейшего изучения их микроструктуры и свойств. Исследования показали, что космические материалы имеют более регулярную структуру, способствующую лучшему «прилипанию» клеток и более быстрому восстановлению естественной костной ткани. При доклинических испытаниях образцы успешно использовались для восстановления черепа у лабораторных крыс, подтвердив свою эффективность.

Руководитель проекта, Владимир Комлев, отметил, что результаты подчеркивают научную новизну и важность исследований в космосе. Разработанные «космические» материалы могут оказать значительное влияние на лечение повреждений костной ткани как на Земле, так и в условиях длительных космических миссий.

]]>