Эта технология, каркас NuCress ™, представляет собой устройство для регенерации кости на основе наноматериалов, впервые разработанное доктором Александру С. Бирисом из UA Little Rock, председателем нанотехнологического фонда Благотворительного фонда Роя и Кристин Стерджис и директором Центра интегративных нанотехнологических наук. Давний партнер Бириса по исследованиям, доктор Дэвид Андерсон, является профессором и руководителем отдела клинических наук о крупных животных в Колледже ветеринарной медицины Университета Теннесси (UTCVM). Вместе Бирис, Андерсон и их команды разработали, запатентовали и протестировали строительные леса NuCress ™.
Каркас имплантируется хирургом непосредственно в место раны и может быть загружен лекарствами для борьбы с инфекцией или гормонами и стволовыми клетками для стимулирования роста костей. В результате каркас может доставлять препараты для борьбы с бактериями непосредственно к месту раны и безопасно абсорбироваться организмом, что обычно устраняет необходимость в дополнительных операциях. В настоящее время он находится на доклинической стадии разработки.
При финансовой поддержке Министерства обороны США строительные леса NuCress ™ показывают большие перспективы в предварительных исследованиях. Но в этом году он переехал из лаборатории в поле, полностью восстановив здоровье двух серьезно раненых животных.Исцеление ГеркулесаАльпаке Гераклу было всего 24 часа, когда он сломал ногу на своем ранчо в Ливане, штат Теннесси.
Детенышу животного сделали переливание плазмы и в течение нескольких месяцев кормили из бутылочки. Что еще хуже, открытая рана и обнаженная кость привели к серьезной инфекции, которая помешала правильному заживлению перелома кости. В результате ветеринарный врач направил его в UTCVM для дальнейшего лечения.
Доктор Пьер-Ив Мюлон, доцент кафедры медицины и хирургии сельскохозяйственных животных UTCVM, был опытным хирургом-ортопедом, который курировал случай Геракла. Работая как с новейшими коммерчески доступными технологиями, так и с каркасом NuCress ™, Мулон решил, что каркас — лучший вариант для исцеления хрупкого животного.
Он подрезал каркас, чтобы он соответствовал разрыву, зарядил его антибиотиками, имплантировал в рану … и стал ждать.Учитывая состояние Геракла, Мулон ожидал долгого пути к выздоровлению. Но строительные леса NuCress ™ быстро превзошли ожидания.«Геракл ответил хорошо и быстро», — сказал Мулон. «Он мог ходить сразу после операции и был очень активен.
Кость была восстановлена ??в пределах временного диапазона, ожидаемого для закрытого перелома, хотя он был открытым».Мулон объяснил, что, хотя можно было бы использовать другие варианты, такие как традиционно вводимые лекарства или имплантируемые антимикробные шарики, они создали бы больше препятствий, таких как будущие операции.
«Трудно подтвердить, изменились ли результаты при использовании любого другого варианта; однако я думаю, что для этого потребовалось бы больше времени», — сказал Мулон, добавив: «Любой открытый перелом имеет плохой прогноз, и Геракл сделал это, и мы очень счастливы ».Присоединение к родео
Этой осенью произошло гораздо более жесткое испытание способностей эшафота с гораздо более высокими ставками. Мулон столкнулся с тяжело раненной коровой, которая была призовым племенем в индустрии родео. Считающийся генетическим основателем стада, этот дорогой крупный рогатый скот страдал от сложной хронической инфекции костей ноги.
Инфекция была настолько серьезной, что корова уже перенесла одну неудачную операцию, и варианты были ограничены. Традиционные методы лечения, с их потребностью в будущих операциях и отложенной борьбой с инфекциями, на самом деле могли нанести больший вред уязвимой корове.Время было на исходе. Вспомнив замечательные результаты Геракла, Мулон и хозяин животного решили рискнуть.
Mulon имплантировал каркас NuCress ™ с антибиотиками в травмированную ногу коровы. Хотя он надеялся, что эшафот сотворит чудо, Мулон дал хозяину животного мрачный прогноз — рентгеновские лучи показали, что рана могла зайти слишком далеко, чтобы зажить.«Она страдала от такой глубокой ортопедической инфекции, что… ее бы усыпили, если бы не удалось вылечить костную инфекцию», — сказал Мулон.
Но, опять же, строительные леса NuCress ™ превзошли все ожидания. Инфекция полностью излечилась, и после длительного выздоровления корова вернулась домой и снова стала полноценным членом стада.
«Я твердо верю, что медленное высвобождение антибиотиков в течение длительного периода времени [эшафотом] очень помогло этой корове и привело к успешному результату», — заявил Мулон. «Я не видел ни одного продукта, сопоставимого с этим».Взгляд в будущее
Проработав на эшафоте более десяти лет, Бирис и Андерсон разделяют энтузиазм Мулон.«Мы очень рады, что эти животные получают пользу от технологии», — сказал Бирис.
Но альпаки и коровы — это только начало истории эшафота. При поддержке гранта в размере более 5 миллионов долларов от Министерства обороны Biris, Anderson и их команды оптимизируют каркас NuCress ™ для использования в длинных костях.Кроме того, NuShores Biosciences, LLC — компания, занимающаяся продажей устройства — готовится подать заявку в Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США для получения разрешения регулирующих органов на строительные леса, что на один шаг приблизит их к использованию людьми.
Команды также ищут финансирование для расширения использования каркаса для других типов ран и областей тела. В случае успеха строительные леса NuCress ™ могут стать неотъемлемой частью процесса заживления костей для раненых солдат, жертв автокатастроф, выживших после рака и многих других.