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Autologe und allogene Knochentransplantate gelten als Goldstandard, wenn es um die Rekonstruktion von Knochen geht, hauptsächlich aufgrund ihrer bioaktiven Verbindungen und Osteoblastenzellen. Begrenztes Angebot, Komplikationen an der Spenderstelle und das Risiko einer Krankheitsübertragung haben jedoch von seiner weitverbreiteten Verwendung abgeschreckt. 

Im Gegensatz dazu stellen Xenotransplantat-Materialien eine praktikable Alternative dar, da sie sicher in der Anwendung sind und im Überfluss vorhanden sind. Allerdings werden die meisten kommerzialisierten Xenotransplantat-Materialien aus Säugetiergewebe mit hohen Biokosten, Umweltverschmutzung und potenziellen ethischen Problemen hergestellt.

Daher ist es eine der obersten Prioritäten bei der Entwicklung von Knochenersatzmaterialien, sichere, modifizierbare und umweltfreundliche synthetische Biomaterialien zu erhalten, die natürliche Knochenersatzmaterialien ersetzen können.

In einer neuen Studie entwickelte das Forschungsteam eine Auflösungs-Präzipitations-Methode, um Eierschalen in endotoxinfreie und immunkompatible amorphe Calciumphosphat-(ACP-)Partikel umzuwandeln. „Eierschalen sind ein ideales Rohmaterial für die Synthese von Knochenersatzmaterialien, da sie reichlich Kalzium- und Phosphorkomponenten enthalten“, sagte der Erstautor der Studie, Dr. Qianli Ma Qianli Ma „Ebenfalls sind einige Spurenelemente, die mit der Knochenregeneration in Verbindung stehen, wie Magnesium und Strontium, auch in Eierschalen enthalten." 

Darüber hinaus etablierte das Team ein neuartiges 3D-Sphäroidmodell zur Untersuchung der osteogenen Aktivität von Eierschalen-ACP in vitro. In dem Modell wurde beobachtet, dass ACP-Materialien realistischer mit Osteoblasten interagieren und sicher, zellfreundlich und wirksam bei der Förderung der Knochenregeneration sind. 

Die Forscher hoffen, dass ihre neuesten Ergebnisse, die im KeAi-Journal Smart Materials in Medicine veröffentlicht wurden, weitere Arbeiten zur Umwandlung gewöhnlicher Lebensmittelabfälle in Biomaterialien mit hohem Mehrwert anregen werden. Unterdessen arbeitet das Team an einem idealen In-vitro-Modell, das die In-vivo-Forschung in Tiermodellen ersetzen kann.

Quelle: KeAi Communications Co., Ltd.