Дослідницька група Пенсільванського університету створила інноваційний біорозкладний кістковий імплантат CitraBoneQMg, який демонструє суттєве прискорення регенерації кісткової тканини. Згідно з результатами, опублікованими в журналі Science Advances, новий матеріал перевищує ефективність традиційних імплантатів на 185% за швидкістю формування нової кісткової тканини.
CitraBoneQMg являє собою каркасну структуру, що складається з комбінації трьох ключових компонентів: лимонної кислоти, магнію та глутаміну. Ці речовини природно присутні в організмі людини й харчових продуктах, що підвищує біосумісність імплантату. Унікальність розробки полягає в синергетичному ефекті цих компонентів, які активують внутрішньоклітинні енергетичні системи AMPK та mTORC1. Зазвичай вони функціонують у режимі противаги, однак у новій системі працюють синхронно, стимулюючи інтенсивне утворення кісткової тканини.
Експерименти на щурах із дефектами черепних кісток продемонстрували, що вже через 12 тижнів застосування CitraBoneQMg регенерація прискорювалася на 56% у порівнянні з каркасами з однієї лише лимонної кислоти (які вже схвалені FDA) та на 185% у порівнянні з традиційними імплантатами.
Крім пришвидшеного зрощення кісток, імплантат показав додаткові терапевтичні ефекти: стимуляцію регенерації нервової тканини та виражену протизапальну дію у зоні встановлення. Ще однією ключовою перевагою є можливість неінвазивного моніторингу завдяки фотолюмінесцентним і фотоакустичним властивостям матеріалу. Це дозволяє відстежувати стан імплантату в глибоких тканинах за допомогою ультразвукових методів.
Перший автор дослідження, аспірант Хуей Сюй, наголосив, що створений каркас не лише заповнює кістковий дефект, а й активно стимулює диференціювання стовбурових клітин у кісткові, забезпечуючи якісніше та довговічніше відновлення.
Команда вже подала заявку на патент у США та співпрацює з провідними ортопедичними хірургами для підготовки до клінічних випробувань. У перспективі CitraBoneQMg може стати новим стандартом у хірургії та регенеративній медицині, значно зменшивши терміни відновлення пацієнтів із серйозними травмами чи захворюваннями кісток.