Uszkodzona chrząstka kolanowa goi się bardzo wolno, a czasem nawet w ogóle. Naukowcy z Uniwersytetu Cornell w Nowym Jorku postanowili opracować eksperymentalny materiał biohybrydowy, który z powodzeniem mógłby zastąpić chrząstkę lub promować jej regenerację. Badania nad wynalazkiem zostały opisane w czasopiśmie „Proceedings of the National Academy of Sciences”.

Materiał, który mógłby zastąpić lub wspierać regenerację chrząstki, podobnie jak naturalna chrząstka, musi być wystarczająco plastyczny, by zginać się wraz ze stawem, a jednocześnie wytrzymały i odporny na stałe obciążenia. Obecnie w celu regeneracji chrząstki w praktyce klinicznej stosuje się substancje wytworzone na bazie naturalnych polimerów, takich jak kolagen, fibryna, kwas hialuronowy. Według naukowców z Nowego Jorku żaden z tych materiałów nie łączy dwóch wyżej wymienionych funkcji kluczowych funkcji, jakie powinien spełniać materiał zastępujący chrząstkę.

Materiał posiada właściwości zbliżone do naturalnej chrząstki

Naukowcy postanowili opracować biohybrydowy materiał składający się z naturalnych włókien kolagenowych zawieszonych w syntetycznym hydrożelu. Żel jest dwubiegunowy, co oznacza, że każdy jon w nim zawarty jest naładowany zarówno dodatnio, jak i ujemnie.  Kiedy hydrożel i kolagen są ze sobą mieszane, jony w żelu oddziałują dodatnio i ujemnie we włóknach kolagenowych, powodując złożenie tych składników w jedną, połączoną sieć. Materiał jest więc jednocześnie twardy i sprężysty oraz miękki i elastyczny.
W eksperymentach laboratoryjnych stwierdzono, że materiał posiada właściwości zbliżone do naturalnej chrząstki stawowej, a także posiada 11 razy większą trwałość i odporność na pękanie. Materiał jest również biokompatybilny, co oznacza, że sąsiednie komórki chrząstki mogą do niego migrować i namnażać się. Prof. Nikolaos Bouklas, który prowadzi badania, zaznaczył, że rozwiązanie to może znaleźć zastosowanie w medycynie regeneracyjnej, zarówno zastępując uszkodzoną chrząstkę, jak i pobudzając ją do wzrostu. Materiał może być również rusztowaniem dla regeneracji nowej tkanki.
Źródło: newatlas.com

Przeczytaj także: Zespół naukowców z Politechniki Warszawskiej opracowuje innowacyjne produkty do regeneracji kości