Прорыв в регенеративной медицине: искусственный хрящ для повреждённого сустава

Объединив магнитные поля и гидрогели, группа исследователей из Медицинской школы Перельмана Пенсильванского университета создала искусственный хрящ, который может вызвать революцию в регенеративной медицине.

Ученые продемонстрировали новый возможный способ реконструкции сложных тканей организма, который может значительно сократить время восстановления при распространенных травмах, включая дегенерацию хрящей в критических суставах по всему телу.

Вместо синтетических или биологических материалов, обычно используемых для этих типов травм, команда под руководством Роберта Маука, директора лаборатории Маккея и профессора ортопедической хирургии и биоинженерии, использовала комбинацию магнитной жидкости и трехмерного раствора гидрогеля, который мог бы соответствовать конкретным нюансам травмы в организме.

"Обычные исправления для разрушенных тканей, таких как хрящи, работают почти так же, как ремонт дороги или дома, заполняя отверстия каким-то синтетическим материалом. Однако такие материалы имеют привычку изнашиваться с течением времени, так как они неорганичны и могут вызывать нежелательные побочные эффекты.

Кроме того, чем сложнее первоначальная структура, тем труднее найти подходящий альтернативный материал для заполнения зазора, выполняя при этом почти ту же функцию. Когда речь заходит о хряще, в частности, он более плотно упакован клетками на поверхности, становясь гораздо менее клеточным ближе к кости, к которой он прикреплен, а это означает, что любая синтетическая замена должна быть довольно тонко спроектирована.

Наш раствор гидрогеля вместе с лекарственными предметами, взвешенными в нем, заливается в поврежденный участок перед воздействием ультрафиолетового света, который фиксирует его на месте. Магнитное решение затем медленно рассеивается из тела с течением времени", — рассказал доктор Маук.

По его словам, команде удалось воссоздать суставной хрящ, который расположен в "критических суставах" человеческого тела, таких как колени и локти, что является ключевым источником травм среди профессиональных спортсменов.

"Фиксируя клетки и другие лекарственные агенты на месте с помощью магнитного паттернирования, мы можем запустить ткани по соответствующей траектории, чтобы произвести лучшие имплантаты для восстановления хряща. Теперь нам не нужны многократные, дорогие и инвазивные операции", — сказал Маук.