Гидрогель, как заменитель хрящевой ткани

Разрушение хрящевой ткани

Дегенерация (разрушение) хрящевой ткани часто сопровождает остеоартроз (ОА) – болезнь, которой страдают почти 14% жителей США в возрасте 25-64 лет и 33,6% (12,4 млн. человек) в возрасте 65 лет и старше.

Специалисты считают, что в скором будущем число заболевших ОА только возрастет, что связано с увеличением численности пожилых людей и все большей распространенностью ожирения (фактор риска ОА).

Повреждения суставного хряща плохо поддаются лечению, поскольку эта ткань имеет небольшую способность к регенерации (самовосстановлению). К тому же отсутствует метод лечения, который бы обеспечивал долговременный эффект.

Исследователи, занимающиеся биоинженерией, решили найти решение этой проблеме с помощью биотехнологий для восстановления функциональной хрящевой ткани.

Эти усилия, похожи, увенчались успехом. Команда ученых из Гарвардского университета под руководством проф. Чжигана Суо разработали эластичный, биосовместимый, прочный и самовосстанавливающийся «супер»-гидрогель.

Исследователи считают, что у этого материала нового поколения есть потенциал, чтобы стать эффективным средством восстановления хрящевой ткани у пациентов с поврежденными суставами.

Целью лечения ОА является уменьшение боли, увеличение подвижности сустава. Однако терапевтические стратегии различаются в зависимости от степени тяжести заболевания.

На ранних стадиях ОА показано, главным образом, изменение образа жизни, возможен прием фармакологических анальгетиков. Однако тяжелые стадии ОА лечат с помощью хирургического вмешательства, например, используют имплантацию аутологичных (собственных) хондроцитов (клеток хрящевой ткани).

Также применяются эндопротезы, которыми заменяют поврежденные суставы. Однако эти инвазивные процедуры обычно не позволяют полностью вернуть структурные характеристики здоровых хрящей и, как следствие, биомеханические свойства сустава.

Нередки случаи, когда возникает необходимость в повторных операциях на суставах. Тканевая инженерия вызывает закономерный интерес у специалистов, ведь новый гелевый материал может произвести настоящий переворот в современном хирургическом лечении остеоартроза.

Медикаментозное лечение воспаленных суставов

Гидрогели и сегодня широко используются в качестве «строительных лесов» для хрящей, т.к. обладают высокой биосовместимостью и упругостью, однако их сфера применения ограничена – материал отличается небольшой растяжимостью и малой механической стабильностью.

Один из участников исследования Чон Юн сообщил, что гель, который находится в суставе, должен иметь способность к растяжению и сжатию, без напряжений и разрывов.

Синтезированный новый гель в отличие от обычных гидрогелей имеет большую прочность и эластичность и может растягиваться в 21 раз по сравнению с первоначальной длиной.

«Супер»-гидрогель – это прочный гибридный полимер, созданный с использованием смеси альгината и полиакриламида. Он может создавать сложную армирующую сеть горазд более прочную, чем гели, синтезированные только из альгината или только из поликариламида.

Химическая структура сетки позволяет сохранять конструкцию при нарушении ее целостности. Так, было показано, что даже с огромной трещиной гель способен растянуться в 17 раз по сравнению с начальной длиной и только затем разрывается.

Превосходная растяжимость «супер»-гидрогеля прочность и возможность к восстановлению, вероятно, делают его идеальными «строительными лесами» для роста хрящевой ткани.

Этот материал открывает большие перспективы для разработки новых методик «ремонта хряща», с использованием достижений тканевой инженерии. Уникальная разработка делает исследователей на шаг ближе к созданию новых функциональных заменителей хрящевой ткани, чтобы бросить вызов существующей технологии лечения остеоартроза.

Ссылки по теме:

• Правильное питание для хрящевой ткани и суставов
• Остеоартроз
• Хрящевая ткань для человека из коленных суставов коров

Автор материала Елена Васильева, врач общей практики специально для Spinet.ru

Также стоит почитать: