Μελέτη της ποιότητας μηριαίων οστών μυών με φασματοσκοπία Raman και τεχνικές στοιχειακής και θερμικής ανάλυσης

• Κύριος συγγραφέας: Φερτάκη, Στεφανί
• Άλλοι συγγραφείς: Όρκουλα, Μαλβίνα
• Μορφή: Thesis
• Γλώσσα: Greek
• Έκδοση: 2018
• Θέματα: Οστά; Φασματοσκοπία Raman; Bones; Raman spectroscopy; 612.751 045

Στην παρούσα εργασία μελετήθηκε η ποιότητα μηριαίων οστών μυών απουσία του γονιδίου ApoA-1, το οποίο συνδέεται με το μεταβολισμό των λιπιδίων. Χρησιμοποιήθηκε η φασματοσκοπία Raman η οποία είναι μη-καταστροφική αναλυτική τεχνική με δυνατότητα in-vivo εφαρμογής, κατάλληλη για το χημικό χαρακτηρισμό βιολογικών ιστών σε μοριακό επίπεδο. Η μελέτη έδειξε ότι η έλλειψη του γονιδίου ApoA-1 επηρεάζει σημαντικά το δίκτυο του κολλαγόνου όπως αυτό αποτυπώνεται στην αναλογία των κορυφών 1668 cm-1 / 1690 cm-1 (λόγος μη-αναγώγιμων προς αναγώγιμους σταυροδεσμούς μεταξύ των ινών) στα φάσματα Raman των τροποποιημένων επίμυων σε σχέση με τους μάρτυρες. Αντίθετα, παράμετροι που αφορούν την ασβεστοποίηση του οστού, δηλαδή η αναλογία βιοαπατίτη προς κολλαγόνο καθώς και τα χαρακτηριστικά του βιοαπατίτη, όπως η αναλογία των ανθρακικών υποκαταστατών, παράμετροι δηλαδή που είναι γνωστό ότι αλλοιώνονται σε παθολογικές καταστάσεις όπως η οστεοπόρωση, παρέμειναν αμετάβλητες. Μέτρηση της πυκνότητας των μηριαίων οστών, που έγινε με βάση την Αρχή του Αρχιμήδη, δεν έδειξε κάποια στατιστικά σημαντική διαφοροποίηση μεταξύ των δύο μελετούμενων ομάδων πειραματοζώων, ενώ και η περιεκτικότητα των οστών σε ασβέστιο, η οποία μετρήθηκε με φασματομετρία Ατομικής Απορρόφησης, έδειξε πρακτικά ταύτιση μεταξύ τους. Η μελέτη της περιεκτικότητας του κολλαγόνου πραγματοποιήθηκε με τη μέθοδο της θερμοσταθμικής ανάλυσης και ομοίως δεν φάνηκε να επηρεάζεται, με στατιστικά σημαντικό τρόπο, από την αποσιώπηση του ApoA-1. Τα αποτελέσματα αυτά συγκλίνουν στο συμπέρασμα ότι η έλλειψη του γονιδίου παρεμποδίζει την ωρίμανση του δικτύου του κολλαγόνου του οστού αλλά όχι και την ασβεστοποίηση αυτού, τον εγκιβωτισμό δηλαδή των κρυστάλλων του βιοαπατίτη ανάμεσα στις ίνες του κολλαγόνου. Μελέτες έχουν δείξει ότι μέχρι την ενηλικίωση του οστού ο λόγος των μη-αναγώγιμων προς αναγώγιμους σταυροδεσμούς αυξάνεται μέχρι να σταθεροποιηθεί. Εφόσον ο λόγος των τρισθενών προς τους δισθενείς σταυροδεσμούς παρουσιάζεται μειωμένος σε σχέση με τον μάρτυρα, συμπεραίνεται ότι το οστό με έλλειψη γονιδίου δεν έχει προλάβει να ωριμάσει σωστά. Σύμφωνα με τη βιβλιογραφία, η μείωση του λόγου αυτού συνδέεται με μειωμένη ελαστικότητα των οστών το οποίο επιβεβαιώνεται με μετρήσεις μηχανικής αντοχής που έχουν πραγματοποιηθεί σε οστά με έλλειψη του ίδιου γονιδίου. Έτσι, το οστό απουσία του γονιδίου ApoA-1 αναμένεται να έχει μικρότερη αντοχή στο κάταγμα σε σχέση με το φυσιολογικό.