Создание костной ткани в условиях микрогравитации на МКС

На российском сегменте Международной космической станции впервые удалось синтезировать трехмерные аналоги костной ткани. Исследования показали, что микрогравитация положительно сказывается на качестве этого материала в сравнении с образцами, созданными на Земле. Полученные образцы могут быть полезны для замещения и регенерации костной ткани как на планете, так и в длительных космических экспедициях.

Руководитель проекта Владимир Комлев сообщил, что эта работа стала первой попыткой использования магнитного биоассемблера для роста полноценного трехмерного аналога костной ткани в космосе. В результате действия магнитных полей, отдельные молекулы собирались в полноценную ткань.

Для производства заменителя утерянной костной ткани российские ученые использовали порошок фосфата кальция, который очень близок по составу к неорганическим компонентам костей. Спустя двое суток внутри биоассемблера сформировалась трехмерная конструкция толщиной около пяти миллиметров, по структуре напоминающая настоящую человеческую кость.

Доставленные на Землю образцы подверглись тщательному анализу их микроструктуры и физических свойств. Ученые заметили, что созданные в космосе аналоги костной ткани обладают более упорядоченной структурой, чем образцы, синтезированные на Земле. Это связано с тем, что кристаллы фосфата кальция росли равномерно во всех направлениях, не поддаваясь воздействию земной гравитации.

Исследователи уверены, что такая регулярная структура улучшает «прилипание» живых клеток и ускоряет восстановление естественной костной ткани. Данное предположение подтвердилось в экспериментах на крысах, где в поврежденные участки вводили образцы ткани и наблюдали за процессами восстановления. Через три месяца начали появляться новые клетки костной ткани как вокруг образцов с МКС, так и с земными образцами.

Однако через пять месяцев результаты экспериментов показали заметные различия. У животных с земными образцами новообразованная костная ткань ограничивалась небольшими островками и тонкими ободками. В противовес этому, вокруг образцов из МКС формировались значительно более широкие коронки костной ткани, что свидетельствует о более быстром восстановлении повреждений с помощью «космических» материалов. Возможно, это объясняется тем, что более регулярная структура «космического» материала лучше способствует росту и делению клеток.

Источник: @vremyavperedrus