Forskare vid University of Southampton har skapat en ny metod för att generera benceller som kan leda till revolutionerande benreparationsterapier för personer med benfrakturer eller de som behöver en höftprotesoperation på grund av osteoporos och artros.

Forskningen, utförd av Dr Emmajayne Kingham vid University of Southampton i samarbete med University of Glasgow och publicerad i tidskriften Små , odlade mänskliga embryonala stamceller på ytan av plastmaterial och bedömde deras förmåga att förändras.

Forskare kunde använda de nanotopografiska mönstren på den biomedicinska plasten för att manipulera mänskliga embryonala stamceller mot benceller. Detta gjordes utan någon kemisk förbättring.

Materialen, inklusive det biomedicinska implanterbara materialet polykarbonatplast, som är en mångsidig plast som används i saker från skottsäkra fönster till CD-skivor, erbjuda ett tillgängligt och billigare sätt att odla mänskliga embryonala stamceller och ger nya möjligheter för framtida medicinsk forskning inom detta område.

Professor Richard Oreffo, som ledde University of Southamptons team, förklarar:"Att generera benceller för regenerativ medicin och ytterligare medicinsk forskning är fortfarande en betydande utmaning. Men vi har funnit att genom att utnyttja ytteknologier som tillåter generering och i slutändan skala upp mänskliga embryonala stamceller till skelettceller, vi kan hjälpa vävnadstekniken. Det här är väldigt spännande.

"Vår forskning kan erbjuda ett helt nytt tillvägagångssätt för skelettregenerativ medicin. Användningen av nanotopografiska mönster kan möjliggöra nya cellkulturdesigner, nya enhetsdesigner, och skulle kunna förebåda utvecklingen av nya benreparationsterapier samt ytterligare forskning om mänskliga stamceller, ", tillägger professor Oreffo.

Studien finansierades av Biotechnology and Biological Sciences Research Council (BBSRC).

Denna senaste upptäckt utökar det nära samarbete som tidigare genomförts av University of Southampton och University of Glasgow. Under 2011 använde teamet framgångsrikt plast med präglade nanomönster för att växa och sprida vuxna stamceller samtidigt som de behöll sina stamcellsegenskaper; en process som är billigare och enklare att tillverka än tidigare arbetssätt.

Dr Nikolaj Gadegaard, Institute of Molecular, Cell- och systembiologi vid University of Glasgow, säger:"Vår tidigare samarbetsforskning visade spännande nya sätt att kontrollera mesenkymala stamceller - stamceller från benmärgen hos vuxna - tillväxt och differentiering på mönster i nanoskala.

"Denna nya Southampton-ledda upptäckt visar en helt annan stamcellskälla, embryonala, svarar också på ett liknande sätt och detta börjar verkligen öppna upp detta nya upptäcktsfält. Med mer forskning, det ger oss hopp om att vi kan fortsätta att inrikta oss på ett bredare utbud av degenerativa tillstånd än vi ursprungligen strävade efter. Detta resultat är av grundläggande betydelse."