Naukowcy opracowali rusztowania kostne z nadrukiem 3D z dodatkiem kurkumy

Kurkuma od wieków jest używana w tradycyjnej medycynie Dalekiego Wschodu. Jej prozdrowotnym właściwościom postanowili się przyjrzeć naukowcy z Washington State University, którzy wykazali, że dodanie kurkuminy jako składnika do  rusztowań drukowanych 3D, może pomóc w regeneracji tkanki kostnej nawet o 45%.

Kurkuma to pochodząca z Indii przyprawa, która otrzymywana jest z korzenia rośliny zwanej ostryżem. Jej właściwości docenia się przede wszystkim w kuchni azjatyckiej. To właśnie kurkuma, a dokładnie jeden z jej składników, zwany kurkuminą, nadaje charakterystyczny, żółtopomarańczowy kolor potrawom curry.

Zobacz także: Drukowanie 3D elektroniki bezpośrednio na ludzkiej skórze, staje się faktem [VIDEO]

Zespół WSU opracował ceramiczne rusztowanie przy użyciu technologii druku 3D do regeneracji tkanki kostnej i odkrył, że odrastanie kości można poprawić o 30 do 45 procent, gdy rusztowanie zostało pokryte naturalnie występującymi związkami znalezionymi w proszku z kurkumy. Badania zostały opisane w artykule zatytułowanym „Wpływ polimerów PCL, PEG i PLGA na uwalnianie kurkuminy z matrycy fosforanu wapnia do regeneracji kości in vitro i in vivo”, opublikowanej w czasopiśmie Materials Today Chemistry.

Zobacz także: Przenośna drukarka 3D do skóry, która przyspiesza naprawę głębokich ran

Przyprawa, która jest ekstrahowana z korzenia, składa się głównie z kurkuminy, która ma działanie przeciwutleniające, przeciwzapalne i kościotwórcze, a także pomaga zapobiegać różnym rodzajom nowotworów. Kurkuma była stosowana jako lek przez wieki, szczególnie w krajach azjatyckich, ale zwykle jest spożywana doustnie, co nie jest najskuteczniejszym sposobem wchłaniania związków kurkuminy. Mogą być metabolizowane i usuwane z organizmu zbyt szybko, aby mogły wywierać jakikolwiek efekt. Ten projekt był w stanie wykorzystać zalety kurkuminy bezpośrednio na dotkniętym obszarze, aby uzyskać bardziej skuteczne wyniki.

Badane szkielety kostne 3D wykonane zostały z bio-kompatybilnego materiału ceramicznego, podobnego do tych, które są obecnie powszechnie wykorzystywane do badań nad regeneracją tkanek. Rusztowania te są zaszczepione komórkami, które stopniowo łączą się, tworząc nową tkankę, w zależności od środowiska, w którym się znajdują.

Naukowcy postanowili eksperymentować z wykorzystaniem naturalnie występujących związków w kurkumie, aby stymulować wzrost kości. Zamknęli kurkuminę w wodoszczelnym polimerze, który był dużą cząsteczką, dzięki czemu mógł stopniowo zostać uwolniony z ceramicznych rusztowań. Wykazano, że zwiększa żywotność i proliferację nowych komórek kości i naczyń krwionośnych w otaczającej tkance, jak również przyspiesza proces gojenia.

Autor: Milena Piskorz

Źródło: 3ders, 3dprinting.com