 Ученые создали материал, из которого, при помощи 3D-принтера, можно создавать искусственную хрящевую ткань. При помощи такого материала, потенциально, можно заставить хрящевую ткань регенерировать.
Команда исследователей из Имперского колледжа Лондона и Университета Милан-Бикокка, Италия, разработала новое биостекло, которое способно имитировать физические качество живой хрящевой ткани: способность к переносу веса и амортизации. Хрящевая ткань в человеческом теле – это мягкий связующий материал, который находится в суставах и между позвонками.
Новое биостекло можно создать таким образом, чтобы оно имело различные свойства. Группа исследователей хочет создать имплантаты, которые будут способны заменить поврежденную ткань хрящевых дисков, расположенных между позвонками. Ученые полагают также, что новый материал будет способствовать регенерации клеток хрящевой ткани в коленях. Раньше такое не было возможным.
Новое биостекло состоит из кварца и поликапролактона, биоразлагаемого полиэфиро с низкой температурой плавления. Физические свойства поликапролактона очень близки к свойствам хрящевой ткани: это вещество очень гибкое, крепкое и прочное. В соответствии с учеными Имперского колледжа Лондона, биостекло можно выпускать в виде биоразлагаемых чернил. Таким образом, при помощи 3D-принтера можно будет печатать структуры, позволяющие хрящевым клеткам коленного сустава расти и регенерировать.
Кроме того, при помощи нового метода можно будет лечить пациентов с поврежденными межпозвоночными дисками. Поврежденные или истощенные межпозвоночные диски вызывают сильную боль. Современная медицина предлагает единственный метод решения проблемы: срастить хрящевую ткань вместе. Но это сильно ограничивает движения пациента.
Группа ученых из Великобритании и Италии считает, что при помощи их метода станут доступными имплантаты хрящевых дисков, сделанные из биостекла. Искусственные диски будут иметь такие же свойства, как и настоящие.
В данный момент многие исследователи работают над подобием рубцовой ткани, которая смогла бы восстанавливать поврежденные хрящи. Однако, в конечном итоге, большинству пациентов просто устанавливают искусственные хрящи, а это тоже ограничивает мобильность.
Команда авторов настоящей разработки планирует создавать биоразлагаемую опалубку при помощи новых биостеклянных чернил. Эта опалубка будет представлять собой образец, который повторяет структуру настоящей хрящевой ткани.
Затем опалубку можно будет имплантировать пациенту. После этого, благодаря комбинации ее структуры, крепости и химического состава биостекла, клетки хрящевой ткани будут прорастать сквозь микроскопические поры. Ученые считают, что, со временем, опалубка разложится внутри тела, конечно, не причиняя организму никакого вреда. Вместе опалубки останется новая хрящевая ткань, которая обладает точно такими же механическими свойствами, как и живая.
Профессор Джулиан Джонс, один из разработчиков биостекла из Департамента материаловедения Имперского колледжа Лондона сказал следующее: «Биостекло появилось еще в 1960-х годах. Изначально его создали во время Вьетнамской войны для того, чтобы лечить пострадавших в ходе конфликта. В ходе нашего исследования мы показали, как новая гибкая версия подобного материала может быть использована для создания искусственной хрящевой ткани».
«До того, как новая технология действительно сможет помочь пациентам, еще очень много времени. Однако, мы делаем шаги в правильном направлении. Мы уверены, что в конечном итоге технология достигнет рынка, и люди по всему миру получат необходимое им лечение».
|
