סוג חדש של זכוכית מסוגל להמיס ולשחרר סידן לתוככי הגוף

מדענים בריטיים מפתחים סוג חדש של זכוכית המסוגלת להמיס ולשחרר סידן לתוך הגוף. פיתוח זה יאפשר לחולים להצמיח מחדש את עצמותיהם וכן יוכל לציין את סוף העידן של השתלת עצמות

מדענים בריטיים מפתחים סוג חדש של זכוכית המסוגלת להמיס ולשחרר סידן לתוך הגוף. פיתוח זה יאפשר לחולים להצמיח מחדש את עצמותיהם וכן יוכל לציין את סוף העידן של השתלת עצמות.

הזכוכית הנקבובית, שפותחה במקורה ב- Imperial College, מסוגלת לשמש כתבנית פעילה לצמיחה מחודשת של עצמות ומומסת בגוף ללא השארת כל שרידים ממנה או פירוקה לחומרים רעילים אחרים. מרגע התמוססותה בגוף היא משחררת סידן ויסודות נוספים כצורן (סיליקון) לתוך נוזלי החיבור של הגוף ובכך מעודדת צמיחה של עצמות. הזכוכית מפעילה גנים המצויים בתאי עצם אנושיים המקודדים חלבונים המשמשים לבקרה על מחזור תא העצם ועל התמיינותו ליצירת משטח עצם ומינרליזציה מהירה של קַשְׁרִירי העצם (פקעות, nodules).

השחרור של יוני סידן וצורן בריכוזים מסוימים הוא זה המפעיל את הגנים הרצויים. הפעלת הגנים מתרחשת רק כאשר הרצף המתוזמן של מחזור התא מתאים לתגובות עם משטח הזכוכית ולשחרור המבוקר של היונים מתוכו לתא. חוקרים מאוניברסיטאות Kent ו- Warwick ערכו ניסויים במכשירים הקיימים במכון ISIS. המחקר מדגים במדויק כיצד הסידן אגור בזכוכית ומכאן כיצד הוא משוחרר לתוך הגוף. פרופסור Bob Newport מאוניברסיטת Kent מסביר כי דרך פעילותו המדויקת של החומר התבררה כאשר הוא נבחן במכון זה.

“למרות שחומרים פעילים ביולוגית דומים לו כבר קיימים בשימוש רפואי, ותפקיד הסידן בחומרים אלו הובן כבר כחיוני הן ליציבות של הזכוכית והן לפעילותו הביולוגית, עדיין לא נערך כל מחקר כמותי וישיר לבחינת סידור אטומי הסידן בתבנית הזכוכית. נעזרנו במתקנים של ISIS בכדי לבחון את הקשר בין אטומים אלו לבין זכוכית הסיליקאט ה”מארחת” באמצעות שיטות הייחודיות לעֲקִיפַת-נֵיטְרוֹנִים (neutron diffraction) ובכך יכולנו לקדם את המחקר שלנו. התוצאה המשמעותית של ניסויינו הייתה ההבנה המלאה, ברמה של סידור אטומי, כיצד יוני הסידן מסוגלים להשתחרר בכזו קלות מהזכוכית בקצב הדרוש לקבלת התגובה הרצויה.”

באמצעות השוואת דגימות של סידן טבעי וסידן איזוטופי נתאפשר לראשונה לבודד את המערך הכולל ובעדינות לבחון את ההתנהגות של יוני הסידן בנפרד משאר האטומים הנוכחים במערכת. ד”ר Andrew Taylor, מנהלו של מכשיר העקיפה, מציין: “בכדי לאפשר לבני-אדם להישאר פעילים ולתרום לחברה לתקופה ארוכה יותר, הצורך בחומרים חדשים להחלפת ותיקון רקמות שחוקות או פגומות הופך לחשוב יותר ויותר. אנו מרוצים שבמכון שלנו נוכל להמשיך ולסייע במחקרים מקוריים וחשובים המשפיעים על כל האנושות.” מחקר נוסף צפוי להיערך במכון וזאת במטרה לבחון היברידים של זכוכית/פולימר ובפיתוח אפשרי של סוגי זכוכית חזקים יותר שיוכלו לאגור את יוני הסידן וישמשו ברפואה כתחליפים למפרקים. אם המחקר המקיף יתנהל כצפוי, ניתן יהיה להתחיל בניסויים רפואיים בחמש השנים הקרובות.

להודעה של החוקרים