Подписаться на новости
  • Сенатор
  • ООО "Ай Вао"
  • TechWeek
  • Биомолтекст2020
  • vsh25

Кости из рисовой шелухи

Сельхозотходы можно превращать в биокерамику

XX2 век

Биокерамика для производства имплантатов и устранения костных дефектов разработана международной группой материаловедов в Центре композиционных материалов НИТУ «МИСиС». Биоматериалы, полученные из сельскохозяйственных отходов – рисовой шелухи – показали отличную биоминерализацию и совместимость с клетками крови млекопитающих.

Результаты работы опубликованы в журнале Materials Science and Engineering C: Materials for Biological Applications (Choudhary et al., Biomineralization, dissolution and cellular studies of silicate bioceramics prepared from eggshell and rice husk).

Легкодоступность и дешевизна сельскохозяйственных отходов мотивирует вести поиск методов их превращения в ценный продукт. Шелуха риса, например, богата диоксидом кремния. Высокое содержание кальция в яичной скорлупе делает её конкурентоспособным сырьём для производства биоматериалов. Стратегия переработки отходов в продукт для создания биомедицинских приложений экономически обоснована и экологически чиста.

Материаловеды Центра композиционных материалов НИТУ «МИСиС» использовали сырую яичную скорлупу и рисовую шелуху для изготовления трёх различных видов силикатной биокерамики – диопсида, волластонита и форстерита. Показано, что биологическая активность материала зависит от химического состава исходного сырья и его способности находиться в физиологической среде. От биоактивности материала зависит успешность операций в имплантологии.

bioceramics.jpg

«Наше исследование направлено на решение актуальной во всём мире задачи переработки биоотходов в материалы и изделия, в том числе, для использования в медицине», – пояснила соавтор разработки, студентка программы iPhD «Биоматериаловедение» НИТУ «МИСиС» Инна Булыгина.

Исследователи подчеркнули, что внедрить химические элементы, необходимые для ускорения регенерации костей, в синтетические биоматериалы – очень сложно. Выход – использование сырья, которое естественным образом сохранило ионы натрия, магния, калия, кремния и других. Такой подход может помочь в увеличении скорости остеогенеза – формирования костной ткани взамен утраченной при травмах и заболеваниях.

«Наилучшие результаты показал диопсид (CaMgSi2O6) – он показал самую высокую гемосовместимость при всех концентрациях (62,5, 125, 250 мкг/мл) даже после 24 часов инкубации. Инкубация мультипотентных мезенхимальных стромальных клеток (ММСК) мышей с диопсидом в целом не приводит к увеличению уровня апоптоза в культуре клеток по сравнению с контролем», – рассказывает один из авторов, постдок НИТУ «МИСИС» Раджан Чоудхари.

«Мы предложили простой метод извлечения чистого диоксида кремния из рисовой шелухи. В процессе испытаний мы показали, что полученный таким способом материал не ухудшает жизнеспособность контактирующих с ним клеток», – добавил руководитель iPhD «Биоматериаловедение» НИТУ «МИСиС», к.ф.-м.н Фёдор Сенатов.

В настоящее время изучают возможность воспроизведения архитектуры нативных тканей путём изготовления скаффолдов с использованием аддитивного производства (скаффолды – структуры, которые служат субстратом и «направляющими» для регенерации тканей).

Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru


Читать статьи по темам:

перелом имплантаты Версия для печати
Ошибка в тексте?
Выдели ее и нажми ctrl + enter
назад

Читать также:

Имплантаты с фактором роста

Ученые разработали технологию трехмерной печати генно-инженерных конструкций для направленной регенерации костных тканей.

читать

Восстанавливающиеся имплантаты

Углеродные волокна повышают устойчивость костного имплантата к повреждениям и обеспечивают самовосстановление.

читать

В 5-7 раз лучше обычного

Все дело в комбинаторном подходе: пористая структура имплантата, его минеральное обогащение и действие двух белковых факторов роста.

читать

Каким будет имплантат будущего?

Физик Федор Сенатов – о строении костей человека, биоактивности материалов и 4D-печати.

читать

Старые кости еще послужат

Разработана уникальная технология изготовления полимерных имплантатов, где «негативом» под отливку изделия служит настоящая кость.

читать