Титановий носій для клітин

Пористий титан можна розглядати як перспективний матеріал для клітинної терапії. Такого висновку дійшли російські вчені, дослідивши його властивості. (Докладнішну інформацію можна знайти на сайті: diamed-90001111@yandex.ru )

Сьогодні учені впритул підійшли до створення штучних аналогів тканин і органів. Але для вирішення цього завдання знадобиться створення носіїв для клітинного матеріалу. Клітини, розміщені на носії, живуть в організмі набагато довше, ніж клітини, просто введені в тканину, ефективність трансплантації при цьому зростає. Для створення носіїв використовують різні матеріали: графіт, полімери, кераміку, метали та їхні сплави, зокрема пористий нікелід титану, нержавіючу сталь, кобальт-хромові сплави. За всіх своїх достоїнств, ці матеріали можуть спричинити сильне запалення і некроз клітин. Крім того, іони нікелю мають канцерогенну активність, а іони хрому проникають у клітини і пошкоджують ДНК.

Цих недоліків позбавлений біологічно інертний титан. Збільшення вмісту титану в організмі навіть на кілька порядків не викликає ні раку, ні алергії, ні отруєння. Не дивно, що пористий титан широко застосовується в медицині, і коли постало питання про пошук носія для імплантатів, дослідники знову звернулися до цього матеріалу.

Пористий титан одержували зі спеченого титанового порошку. Після спікання порошинки утворюють каркас із відкритими порами розміром від 50 до 200 мкм. Матеріал виходить досить пружним і міцним і за механічними властивостями подібний до губчастої речовини стегнової кістки людини. Після випалу в полум’ї спиртівки пористий титан можна наситити рідиною, і тоді матеріал стає придатним для заселення клітинами. Експерименти показали, що на пластинках із пористого титану можуть рости клітини кісткового мозку. Титанові пластини поміщали в поживне середовище із суспензією клітин, а через добу переносили у свіже поживне середовище. Клітини кісткового мозку, які заселили пори носія, чудово почувалиcя навіть через шість тижнів. За цей час культура набувала властивостей, які зближують її зі справжньою тканиною. Так, молоді клітини кісткового мозку, близькі за властивостями до стовбурових, перебували усередині пор і майже не виходили назовні, подібно до того, як у природних умовах стовбурові клітини не покидають кістковий мозок. Зате дозрілі клітини активно виходили в навколишнє середовище.

На основі пористого титану дослідники створили «штучну ембріональну печінку» людини, заселивши носій клітинами печінки 11-тижневого ембріона. Штучний орган пересадили мишам, і він прижився, а через три-чотири тижні почав активно функціонувати. Про це свідчив високий вміст еритроцитів із фетальним (зародковим) гемоглобіном, який міг утворитися тільки у «штучної печінки», а у дорослих мишей практично не зустрічається.

Миші-реципієнти страждали від злоякісної пухлини, а трансплантат із ембріональних клітин печінки на 26% знизив активність пухлинного процесу, що, вочевидь, викликано реакцією «трансплантат проти пухлини». На жаль, у третині випадків розвилася й інша реакція — «трансплантат проти господаря». Імунний конфлікт назрів, коли «подорослішали» пересаджені ембріональні клітини і перетворилися на імуногенну тканину. Зафіксовану вченими імунну відповідь можна вважати поміркованою з огляду на величезну кількість пересаджених клітин. Дослідники навіть припускають, що пористий титан має імуноізолюючі, бар’єрні властивості. Без них реакція «трансплантат проти хазяїна» була б значно сильнішою, тим більше що миші перед трансплантацією не отримували імунодепресантів.

Таким чином пористий титан визнано безпечним для трансплантації матеріалом, а імпланти, створені на його основі, на думку вчених, можна вважати гібридними штучними органами, призначеними для тимчасової або постійної заміни утраченої функції природних органів.