Видео дня
Ученые изобрели новый способ восстановления суставных хрящей
Недавно группа китайских ученых сообщила о разработке инъекционного гидрогеля для восстановления поврежденного хряща. О создании гидрогеля, спектре его применения и эффективности при использовании во время тестирования на грызунах и свиньях исследователи написали в статье, опубликованной в журнале Science Advances.
В клинике очень часто встречаются дефекты суставного хряща с низкой способностью к самовосстановлению. Они влияют на здоровье и подвижность, при этом восстановление дефектов суставного хряща – сложная клиническая процедура.
Современные технологии по восстановлению хрящевой ткани
В последние годы технологии по восстановлению разорванного или эродированного хряща значительно улучшились, поскольку ученые научились выращивать хондроциты (клетки, которые превращаются в хрящ) и использовать их для стимулирования роста нового хряща.
Обычно они выращиваются на структурах участками, которые затем наносятся на области, нуждающиеся в восстановлении. Однако одним из основных недостатков такого лечения является необходимость разрезать кожу и открывать область, подлежащую лечению. Такой способ может привести к болезненному выздоровлению в течение нескольких месяцев.
Имплантированному материалу необходимы свойства, выходящие за рамки обычного повышения биосовместимости для выживания хондроцитов и регенерации хряща. В частности, для артроскопической хирургии требуются гидрогели, которые могут быстро образовывать гель в воде, прочно связываться с окружающей тканью и сохранять механическую стабильность, чтобы выдерживать давление среды. Однако на сегодняшний день ни один гидрогель не продемонстрировал все эти свойства одновременно.
В чем состоит особенность нового гидрогеля
Представленная разработка позволяет использовать новый тип гидрогеля для того же типа лечения, но без хирургического вмешательства. Ученые говорят, что сверхбыстрое гелеобразование, высокая механическая прочность и сильная адгезия к естественным тканям позволяют напрямую использовать эти гидрогели при артроскопическом лечении.
В гидрогеле, разработанном командой исследователей из Китая, использовалась инициируемая светом полимеризация, а также индуцированные светом сшитые иминные органические соединения. В результате получился гель, который можно наносить на каркас, он затвердевает только под воздействием ультрафиолетового света. Это означает, что каркас можно свернуть в очень маленькую форму и вставить инъекцией в участок, нуждающийся в восстановлении. Затем гель можно впрыснуть на каркас. После того как гель помещен на место, все, что необходимо для его затвердевания – направить ультрафиолетовый свет на пораженный участок. Гель затвердеет в течение десяти секунд, позволяя каркасу с его грузом хондроцитов вырастить новый хрящ.
Ученые попробовали различные формы материала с помощью лабораторных мышей и, наконец, остановились на форме звезды. Затем они дополнительно проверили свой гель, сделав инъекции нескольким мышам и позволив хрящам расти в течение восьми недель. На следующем этапе исследователи протестировали свой подход на свиньях с дефектным хрящом и контролировали рост хряща с помощью МРТ. Они обнаружили, что примерно через шесть месяцев хрящ у свиней восстановился.
Исследователи планируют продолжить тестирование гидрогеля и нового способа его введения и провести в скором времени испытания на людях. Если этот подход окажется эффективным и безопасным, ожидается, что он может стать новым стандартом лечения поврежденных хрящей.
