Исследование, проводимое во главе с И-Сянь Цинем, кандидатом технических наук, профессором кафедры биомедицинской инженерии и директором «Научно-исследовательской ортопедической лаборатории» при «Стоуни-Брукском университете» (Stony Brook University), показали, что использование сфокусированного ультразвука средней интенсивности на остеобласты — молодые остеобразующие клетки кости, стимулирует подвижность клеток и вызывает высвобождение кальция — процесс, который способствует росту клеток, сообщает «LightNews».
Эта технология может послужить основой для разработки методов нефармакологического лечения остеопороза, переломов и других травм, сопровождающихся потерей костной массы.
Костно-мышечная ткань, как кости и мышцы, имеет надёжное состояние динамического равновесия в ответ на механические нагрузки и реагирует на значимые раздражители, такие как упражнения. Доктор Цинь, Стони Брук и их коллеги Шу Чжан и Джики Ченг изучают, как остеобласты (формирующие кость клетки) реагируют на механические сигналы, такие как ультразвук.
Проводя испытания на клетках лабораторных мышей, команда исследователей создала уникальный метод, применив форму ультразвука, известную как акустическая радиационная сила (АРС) в течение одной минуты на одной остеобластической клетке и группе клеток. Они последовательно показали, что акустическая радиационная сила через сфокусированный луч ультразвука вызвала перестройку цитоскелета клетки, подвижность и мобильность клеток и ускорила внутриклеточную транспортировку кальция и концентрации.
Предыдущие результаты доктора Цинь с помощью ультразвука включают создание ультразвукового костного сканирующего устройства, которое является более продвинутым, чем существующие технологии ультразвука и оценивает характеристику костей вне зависимости от минеральной плотности. Устройство разрабатывается в качестве диагностического инструмента для прогнозирования ранней потери костной массы.
В лаборатории доктор Цинь и его исследовательская группа изучает пути объединения потенциала этой диагностики с технологией «АРС», чтобы определить потерю костной массы и область перелома костей, в дальнейшем обеспечивая лечение с помощью «АРС» стимулируя рост клетки и исцеляя повреждения.
Научно-исследовательские проекты частично поддержаны «Национальным институтом здоровья» (National Institutes of Health) и «Национальным космическим биомедицинским научно-исследовательским институтом» (National Space Biomedical Research Institute).
