Исследователи из Испании установили, что отходы пивоваренного производства могут быть переработаны и использованы для изготовления искусственных костей, имплантов и покрытий для протезов.
В 2010 году в мире было зарегистрировано 50 миллионов больных, страдающих от остеопороза, по оценкам экспертов, к 2020 году число людей, для которых будет диагностирован этот недуг, достигнет 60 миллионов. В качестве обещающего подхода традиционным хирургическим процедурам замены поврежденной костной ткани рассматривают создание искусственной костной ткани.
В связи с этими обстоятельствами в последнее время возник интерес к разработке новых биологически совместимых и биологически разлагаемых материалов, которые могли бы выступать для создания матриц, обеспечивающих правильный рост новой костной ткани, поддерживая взаимодействия клеток друг с другом, а также образование экстрацеллюлярного матрикса.
В настоящее для замещения костей и суставов используются переработанные кости овец или дорогие синтетические материалы. Результаты новой работы показывают, что для изготовления матриц, промотирующих рост кости, а также покрытий протезов можно с успехом применять отходы пивоваренного производства. Дело в том, что эти отходы, которые для недавнего времени отправлялись на мусорные свалки или применялись для подкормки скота, содержат фосфор, кальций и магний – основные компоненты, которые также встречаются и в составе клеток костной ткани – остеобластов.
Обработка жмыха, оставшегося после пивоварения, позволяет получить высокопористый, гибкий и прочный материал, который может использоваться в качестве строительных лесов для размещения стволовых клеток костной ткани. Пористая структура нового материала, практически аналогичная пористой структуре губчатым костям человека, а также то обстоятельство, что такие строительные леса состоят только из компонентов органического происхождения, и при их изготовлении не используются токсичные химические вещества, обеспечивают биологическую совместимость шаблонов с клетками, а также и то, что после восстановления кости эти леса растворяются бесследно для организма.
Исследователи поясняют, что характеристики нового материала, полученного из отходов пивоваренного производства, могут быть оптимизированы для решения каких-либо определенных задач – меняя условия обработки и не используя дополнительных невозобновляемых материалов можно получить или покрытия для искусственных суставов или матрицы для выращивания имплантов зубов.