Электрические коленные имплантаты могут стать решением для миллионов людей, страдающих артритом: ученые нашли способ восстановить хрящ с помощью слабого электрического тока.
Артрит – распространенное и болезненное заболевание, вызванное поражением суставов человека. Обычно хрящевые подушечки смягчают эти пятна, но травмы или возраст могут стирать их. По мере того, как хрящ разрушается, кость начинает ударяться о кость, а повседневная деятельность, такая как ходьба, может вызвать ужасную боль.
Сейчас лучшие методы лечения артрита подразумевают замену поврежденного хряща здоровым донорским куском. Но если этот здоровый хрящ принадлежал самому пациенту, его пересадка может повредить то место, откуда он был взят, а если он от стороннего человека, то иммунная система, скорее всего, отклонит его.
Ранее, чтобы облегчить боль при остеоартрите, некоторые исследователи пытались усиливать химические факторы роста, чтобы стимулировать рост хряща в организме самостоятельно. Другие попытки основывались на биоинженерных каркасах, чтобы дать телу шаблон для свежей ткани. Но, по словам биоинженера Университета Коннектикута Тхань Нгуена, ни один из этих подходов не работает, даже в сочетании.
«Отросший хрящ не ведет себя как родной хрящ. Он ломается при нормальных нагрузках на сустав», — рассказал ученый.
Лаборатория Нгуена разработала тканевый каркас из нановолокон поли-L-молочной кислоты (PLLA), биоразлагаемого полимера, который часто используется для зашивания хирургических ран. Когда его сжимают, он производит небольшую вспышку электрического тока, демонстрируя пьезоэлектричество.
«Пьезоэлектричество — это явление, которое также существует в человеческом теле. Кости, хрящи, коллаген, ДНК и различные белки имеют пьезоэлектрический отклик», — рассказал ведущий автор Университета доктор Ян Лю.
Регулярное движение сустава, например, при ходьбе человека, может привести к тому, что каркас будет генерировать слабое, но постоянное электрическое поле, которое побуждает клетки «колонизировать» его и превращаться в хрящ. Никаких внешних факторов роста или стволовых клеток (которые потенциально токсичны или могут вызвать нежелательные побочные эффекты) не требуется, и, что особенно важно, растущий хрящ является механически прочным.
Читать далее
Археологи обнаружили давно затерянный храм Геракла 9 века до нашей эры
Посмотрите на селфи, которое сделал китайский орбитальный зонд с Марсом
Появились безвоздушные шины: они выглядят как клеточные структуры животных