Недавно группа китайских ученых сообщила о разработке инъекционного гидрогеля для восстановления поврежденного хряща. Исследователи написали о создании гидрогеля, диапазоне его применения и эффективности при использовании во время испытаний на грызунах и свиньях 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, в то время как восстановление дефектов суставного хряща является сложной клинической процедурой.

Современные технологии восстановления хрящевой ткани

В последние годы технологии восстановления порванного или разрушенного хряща значительно улучшились, поскольку ученые научились выращивать хондроциты (клетки, которые превращаются в хрящ) и использовать их для стимулирования роста нового хряща.

Видео дня

Они обычно выращиваются на конструкциях в разрезах, которые затем наносятся на участки, нуждающиеся в восстановлении. Однако одним из главных недостатков такого лечения является необходимость разрезать кожу и вскрыть область, подлежащую лечению. Этот метод может привести к болезненному выздоровлению в течение нескольких месяцев.

Для выживания хондроцитов и регенерации хряща имплантируемому материалу необходимы свойства, выходящие за рамки обычного повышения биосовместимости. В частности, для артроскопической хирургии требуются гидрогели, которые могут быстро образовывать гель в воде, прочно связываться с окружающей тканью и поддерживать механическую стабильность, чтобы выдерживать давление среды. Однако на сегодняшний день ни один гидрогель не продемонстрировал все эти свойства одновременно.

В чем особенность нового гидрогеля

Представленная разработка позволяет использовать новый тип гидрогеля для того же вида лечения, но без хирургического вмешательства. Ученые утверждают, что сверхбыстрое гелеобразование, высокая механическая прочность и прочная адгезия к естественным тканям позволяют непосредственно использовать эти гидрогели при артроскопическом лечении.

Гидрогель, разработанный группой исследователей из Китая, использовал инициированную светом полимеризацию, а также индуцированные светом сшитые иминоорганические соединения. В результате получается гель, который можно наносить на каркас, он затвердевает только под воздействием ультрафиолета. Это означает, что раму можно свернуть в очень маленькую форму и вставить путем инъекции в область, нуждающуюся в восстановлении. Затем гель можно ввести в раму. После того, как гель помещен на место, все, что необходимо для его затвердевания, - это направить ультрафиолетовый свет на пораженный участок. Гель затвердеет в течение десяти секунд, позволяя скелету с его грузом хондроцитов вырастить новый хрящ.

Ученые испробовали различные формы материала с помощью лабораторных мышей и, наконец, остановились на форме звезды. Затем они дополнительно протестировали свой гель, сделав инъекцию нескольким мышам и позволив хрящу расти в течение восьми недель. На следующем этапе исследователи протестировали свой подход на свиньях с дефектным хрящом и отслеживали рост хряща с помощью МРТ. Они обнаружили, что примерно через шесть месяцев хрящи у свиней восстановились.

Исследователи планируют продолжить тестирование гидрогеля и нового метода его введения и в ближайшее время провести испытания на людях. Если этот подход окажется эффективным и безопасным, ожидается, что он может стать новым стандартом лечения поврежденного хряща.