Углеродные нанотрубки помогают восстанавливать кости

Заживление сломанной кости — долгий и неудобный процесс. Самый эффективный на сегодня способ восстановления костной ткани — обеспечение правильного положения кости во время заживления, обычно с помощью гипсовой повязки или шины. При средней продолжительности восстановления после перелома около шести недель этот процесс медленный и часто вызывает дискомфорт у пациента.

Это может измениться благодаря открытию команды из Японии, обнаружившей, что углеродные нанотрубки (CNTs) — одноатомные слои углерода, свёрнутые в полые цилиндры — могут ускорить этот процесс.

Исследователи выяснили, что контакт CNTs с повреждёнными костями у мышей способствует регенерации костной ткани и уменьшает воспаление во время заживления. Измерения, проведённые в процессе формирования нового костного материала, показали, что CNTs интегрируются в саму костную матрицу, выступая точкой начала роста новой костной ткани.

«Заживление кости происходит раньше, потому что CNTs действуют как каркас для регенерации кости», — заявил профессор Наото Сайто из Департамента прикладной физиотерапии Университета Синсю в Японии. «Мы считаем, что это будет справедливо для любой кости в организме».

Когда CNTs использовались совместно с костным морфогенетическим белком (BMP), который обычно применяется для облегчения восстановления кости, производство нового костного материала ускорялось.

Это исследование раскрывает ранее неизвестное свойство углеродных нанотрубок и может способствовать разработке новых каркасных материалов для медицинского применения. Использование CNTs в сочетании с традиционными методами лечения, такими как гипсовая повязка и BMP, может способствовать более быстрому восстановлению кости и заживлению переломов. «Мы намерены изучить безопасность CNTs in vivo, чтобы определить, насколько полезными они будут в лечении для заживления костей», — сказал Сайто.

Продемонстрированная CNTs отличная биосовместимость означает, что их также можно использовать в биоматериалах, таких как пластины и винты для восстановления повреждённой костной ткани, а также в имплантатах.

Цитирование: Small, 2008, 4, 240; doi 10.1002/smll.200700670