#кости

В России остеопорозом страдают около 14 миллионов человек (10% населения). При этом заболевании снижается плотность костей, повышая риск переломов даже при незначительных травмах. Для диагностики используют компьютерную томографию (КТ), но ее результаты могут различаться на разных аппаратах, снижая точность. Ученые из Пермского Политеха и Саратовского университета исследовали факторы, влияющие на пористость костей, используя образцы крупного рогатого скота (аналогичны человеческим). Это поможет точнее выявлять остеопороз на ранних стадиях и своевременно назначать лечение.

Анализ остатков как минимум 172 крупных млекопитающих — лошадей, быков и оленей, — обнаруженных во время раскопок в районе природного ландшафта Ноймарк-Норд (Германия), показал, что 125 тысяч лет назад неандертальцы систематически извлекали из них костный жир — важный источник калорий в условиях ограниченного доступа к пище.

По данным Минздрава России в мире каждый год проводится от 3,5 до четырех миллионов операций с использованием материалов для восстановления костей. Это второе по популярности направление после переливания крови, которое встречается в 10 раз чаще, чем пересадка других органов. В таких имплантатах используют особые наноматериалы, похожие на «губки» с мелкими дырочками. Благодаря порам они имеют огромную поверхность и уникальные свойства, которые делают их незаменимыми не только в медицине, но и экологии и химии — они отлично фильтруют воду, ускоряют химические реакции в промышленности и даже применяются для создания сверхлегких и прочных материалов. Существующая методика создания таких наноматериалов требует больших затрат, времени и электроэнергии. Ученые Пермского Политеха нашли более быстрый и дешевый способ изготовления этих структур, который не требует дополнительных реагентов и примесей.

Слушатели узнают, как ученые извлекают хрупкие кости динозавров.

Слушатели узнают про невероятно разнообразные соединения костей.

Участники мероприятия узнают, какой эволюционный путь прошли руки и ноги человека.

Челюстно-лицевые дефекты, которые возникают из-за кист, переломов и рака, нуждаются в протезировании. При этом имплант должен прижиться и не вызывать отторжения, а еще важно, чтобы он помогал образовываться новым тканевым клеткам. Для этого используют челюстные импланты с ячеистой структурой, которая способствует ускоренному прорастанию костной ткани через пустые ячейки. Решетка может иметь разный вид и размер, а выбор наиболее подходящей модели — ключевой вопрос для хирурга и пациента. Ученые Пермского Политеха, ПГМУ имени академика Е. А. Вагнера и ДГТУ провели эксперимент и выяснили, какая структура имплантов лучше всего помогает быстрому образованию новой костной ткани.

Поврежденная кость нуждается в заживлении. В этом могут помочь специальные импланты — скаффолды. Они представляют собой пористый каркас для замещения и восстановления дефектов костной ткани, который имитирует ее структуру и свойства. Тем не менее, скаффолды могут разрушаться и трескаться из-за ежедневных нагрузок, которые испытывают кости, что негативно сказывается на заживлении травмы. Ученые Пермского Политеха исследовали, как образуются и распространяются трещины в скаффолдах при монотонной осевой нагрузке, и выявили наиболее устойчивую к повреждениям модель.

Правда ли то, что человеческие кости прочнее стали, продолжаем ли мы расти после 25 лет, почему у некоторых костей больше, чем написано в учебниках, в честь какой птицы назвали копчик, какого цвета кости на самом деле, из-за чего в старости люди становятся ниже и почему зубы не могут отрасти повторно? Ученые Пермского Политеха и ПГМУ имени Академика Е.А. Вагнера поделились интересными фактами о скелете человека.

Авторы нового исследования показали, что важную роль в прямохождении человека могли сыграть эволюционные изменения в крошечной коленной сесамовидной кости — латеральной фабелле. Хотя такие кости есть у большинства приматов, они часто отсутствуют у гоминидов — группы, к которой принадлежат Homo sapiens, шимпанзе, гориллы, гиббоны и другие.  

Ученые сформировали на образцах магниевого сплава кальций-фосфатное покрытие для костных имплантатов, содержащее антибиотик ванкомицин. Покрытие повысило коррозионную устойчивость сплава в два раза. При этом оно обладало выраженным антибактериальным действием, не подавляло рост человеческих клеток и предотвращало воспаление после имплантации образцов в ткани животных. Таким образом, полученные изделия повысят успешность и безопасность протезирования костей.

С помощью яичной скорлупы, экологичного пластика и 3D-принтера американские исследователи научились создавать более дешевые и эффективные версии искусственных каркасов для восстановления и выращивания костной ткани. В будущем благодаря этому методу можно ускорить процесс срастания костей после перелома и даже выращивать недостающие части скелета.

Трабекулярная кость — это один из двух основных типов костной ткани в организме человека. Она также известна как «губчатая» из-за своей пористой структуры. Сложное строение таких костей представляет проблему для анализа возникновения и распространения разрушений в них. Ученые ПНИПУ разработали модели и провели численные эксперименты по разрушению пористой костной ткани, а также изучили их важные механические свойства. Результаты исследования помогут создавать искусственные имплантаты для тканевой инженерии, приближенные к костной ткани по строению, форме и выдерживаемым нагрузкам, что ускорит процесс реабилитации пациентов.

Исследователи из Волгоградского государственного медицинского университета создали первый в мире биоассимилируемый гель для регенерации, который восстанавливает кости после ран, в том числе от крупных осколочных и пулевых ранений. Такая костная ткань после регенерации идентична настоящей.

Два палеонтолога из Боннского университета в Германии проанализировали ранее не классифицированные ископаемые кости, которые, предположительно, принадлежали ихтиозаврам, и обнаружили в их структуре ряд необычных особенностей.

Ученые определили, что в период неолита — 6–3 тысячи лет до нашей эры — на территории современной Смоленской области можно было встретить птиц, пути миграции которых сейчас сместились в более северные или более южные регионы России — краснозобую гагару, обыкновенную квакву, желтую цаплю, кудрявого пеликана и савку. На это указали находки костей в поселениях охотников-собирателей того времени. Кроме того, исследователи обнаружили на стоянках немногочисленные изделия с изображениями птиц, что говорит о том, что в период неолита эти животные рассматривались не только как объекты промысла, но могли быть включены и в символическую или ритуальную сферу жизни древних людей.

Из-за различий в образе жизни разные виды тероподов — двуногих хищных динозавров — были подвержены различным травмам и болезням костей. Новые свидетельства этого представила международная команда палеонтологов из Гонконга, Аргентины и Бельгии.

Цель любого имплантата — восстановить целостность ткани или заменить утраченную. Важно, чтобы он находился в стабильном контакте с окружающими тканями и не вызывал патологических реакций. Аддитивные технологии (создание изделий слой за слоем) позволяют производить такие имплантаты для костей — скаффолды. Их задача — имитировать структуру, свойства и функции живой ткани, а также оказывать механическую поддержку для клеток. Эти требования накладывают ограничения на имплантаты: они должны обладать нужной пористостью и свойствами, аналогичными человеческой кости. Ученые ПНИПУ разработали градиентные структуры скаффолдов, предназначенные для замещения поврежденных костных тканей. Преимущество их подхода заключается в том, что он позволяет настраивать свойства скаффолда таким образом, чтобы имплантат в наибольшей степени соответствовал участку, которому требуется замена.

Извлекаемые из земли во время археологических раскопок останки несут на себе частицы почвы, в том числе фульвокислоты, однако работа с ДНК из таких останков до сих пор была затруднительной, поскольку фульвокислоты блокируют главную реакцию молекулярной биологии – ПЦР. Для решения этой проблемы ученые Южного федерального университета разрабатывают новый способ оценки ингибирования ПЦР и последующей очистки ДНК.

Ученые нашли новое подтверждение того, что многие динозавры на самом деле были теплокровными и активными животными, вопреки закрепившемуся за ними противоположному образу.