Ученые нашли способ создания искусственного хряща

Искусственный хрящ – это ткань на концах костей, где они встречаются в суставах организма (в т.ч. в коленях, плечах и бедрах). Он может разрушаться с течением времени или быть поврежден, например травмой, вызывая боль и отсутствие подвижности.

При замене ткани, которая может принести облегчение миллионам, воспроизведение свойств природного хряща (крепкого и удерживающего опору, но гладкого и мягкого, как подушка) оказалось проблемой.

В 2007 профессор ортопедической хирургии и биомедицинской инженерии в Университете Дьюка Farshid Guilak и его команда разработали 3D-ткань «scaffold», в которую можно ввести стволовые клетки и успешно «вырастить» в искусственной хрящевой ткани. Построенный из крохотных тканых волокон, каждый из 7 слоев scaffold имеет толщину приблизительно с человеческий волос. Готовое изделие имеет толщину около 1 мм.

Материалы, достаточно гибкие для имитации природного хряща, были слишком мягкими и хрупкими для роста в суставе и выдерживания нагрузки. » Подумайте о геле Jell-O», — говорит Guilak. Более прочные вещества, с другой стороны, не были гладкими и достаточно гибкими.

Xuanhe Zhao, доцент кафедры машиностроения и материаловедения, предложил теорию для проектирования прочных гидрогелей (полимерных гелей на водной основе) , а в 2012 сотрудничал с командой ученых из Гарвардского Университета для разработки исключительно прочной, но гибкой, взаимопроникающей сетки гидрогеля.

Испытания показали, что изобретение Zhao было прочнее, чем у конкурентов с более низким коэффициентом трения. И хотя полученный материал не совсем соответствует стандартам природного хряща, он легко обогнал все другие известные искусственные заменители по всем направлениям. Исследование представлено в журнале «Advanced Functional Materials».

» С технической точки зрения, эта технология «вылечивает» ткани, которые другие типы синтетического хряща имели», — говорит Zhao, основатель лаборатории «Duke’s Soft Active Materials (SAMs) Laboratory». «Это очень перспективный «кандидат» для создания искусственного хряща в будущем».