Drivhus for skjelett

Kunstige hofter blir ikke fullt så kunstige, hvis forskerne lykkes med å utvikle levende beinmasse.

Publisert
(Illustrasjon: iStockphoto)
(Illustrasjon: iStockphoto)

Alginatkuler kan styre dannelsen av en av skjelettets byggesteiner: kalsiumfosfat. Det har forskere ved NTNU nettopp funnet ut.

Nå drømmer de om å lage reservedeler til skjelettet.

Alginater er salter som utvinnes fra tang og tare. De har evnen til å fortykke, stabilisere og danne geleer, og blir brukt på en rekke områder i både næringsmiddel- og medisinindustrien.

Alginatkuler er som trankapsler, men mye mindre, og uten tran. Bruk av kulene er spesielt lovende innenfor transplantasjon av celler.

Nå ser det ut til at alginatkulene også kan brukes som drivhus for beinmasse.

Stipendiat Magnus Ø. Olderøy ved Institutt for fysikk på NTNU, og kollegaer ved to andre institutter, har nemlig klart å produsere en form av kalsiumfosfat – hydroksyapatitt – ved hjelp av alginatkuler.

Samspill med full klaff

– Vi dannet kalsiumfosfat inne i alginatkulene, slik at alginatet fikk kontrollere form og størrelse på krystallene, forteller stipendiaten.

– Det var ganske spesielt, og overraskende at vi fikk det så fort til. 

– Kalsiumfosfat kan opptre i et utall former, men inne i alginatkulene fant vi krystaller av hydroksyapatitt, i nanostørrelse. Disse viser mange likheter med mineralet vi finner i skjelettet. Alginatet fungerer i rollen som kollagen, et protein som er den andre viktige byggeklossen i skjelettet.

– Når man prøver å etterligne materialene som finnes i naturen, er samspillet mellom ingrediensene veldig viktig for det endelige materialet. Det er nettopp det som ser ut til å ha klaffet i våre forsøk, sier Olderøy.

Stamceller som vokser i alginatkulene (til venstre) og resultatet - mineralisert materiale (til høyre).
Stamceller som vokser i alginatkulene (til venstre) og resultatet - mineralisert materiale (til høyre).

Instant skjelett

Nå arbeider forskerne med å studere egenskapene til de nye materialene, slik som styrke og stabilitet. I tillegg kombineres de nye materialene med stamceller for å se om man kan skape vekstforhold for celler som skal bli til beinceller.

Dette skjer i samarbeid med Institutt for kreftforskning og molekylær medisin, NTNU og Technische Universität München.

Lykkes de, skal den levende beinmassen kunne implanteres ved skjelettskader, og etter hvert formdyrkes til nye hofter. Altså i levende bein, ikke i plast.

Så vil tiden vise hvor lang tid det tar før vi kan få dyrket hofter i rett størrelse.