科學家利用廢棄的魚鱗和青蛙皮製作骨骼修復材料
據外媒New Atlas報導,除了食用大量的魚肉,新加坡民眾還食用大量的青蛙肉。科學家們現在已經開發出一種方法,可以將這兩種食物中的廢物轉化為一種有助於骨骼再生的材料。
通常情況下,當某人缺少一塊骨頭時(由於事故或疾病),醫生會用從他們身體其他地方獲取的骨頭來填補這個缺口。這不僅是一個非常具有侵入性的過程,而且也會削弱替代骨的部位–通常是在臀部、肋骨或腿部。
目前正在探索的一個替代方案是用一種人類製造的材料來填補缺口,而不是真正的骨頭。這種材料具有類似於三維腳手架的微觀結構,可以鼓勵相鄰的骨細胞移入並開始繁殖。隨著時間的推移,這種材料本身會無害地進行生物降解,並完全被新生長的骨組織所取代。
新加坡南洋理工大學的一個團隊利用廢棄的黑魚鱗片和美國牛蛙皮,創造了一種新型的此類材料。所有的動物都是在農場裡飼養的,並且已經收穫了它們的肉。這個過程首先從青蛙皮中去除雜質,將其混合成厚厚的糊狀,用水稀釋該糊狀,然後從中提取膠原蛋白。同時,採用煅燒技術,從魚鱗中提取一種名為羥基磷灰石的鈣磷化合物。在風乾並研磨成粉末後,羥基磷灰石被添加到膠原蛋白中。
研究人員得到的混合物倒入一個模具中,一旦凝固就會形成一個三維多孔的支架型材料。當成骨細胞被“放置”到這種材料上時,它們迅速開始繁殖,以至於在短短一周內它們就均勻地分佈在整個支架上。重要的是,該材料也沒有顯示出任何跡象表明它會導致接受者的免疫系統產生炎症反應,當外來物質被植入體內時可能會發生這種情況。研究人員目前正在計劃進行動物研究。
“我們在研究中採取了’廢物變資源’的方法,將廢棄的東西變成了具有生物醫學用途的高價值材料,在這個過程中完成了廢物循環,”Dalton Tay副教授說。“我們的實驗室研究表明,我們所設計的生物材料可能是一種有前途的選擇,有助於骨骼修復。”