Подписаться на новости
  • Сенатор
  • ООО "Ай Вао"
  • Vitacoin

Кевларовый хрящ

Кевлар – синтетическое волокно из полипарафенилен-терефталамида, обладающее высокой прочностью. Используется в военной, автомобильной и авиапромышленности, а также в судостроении.

Кевлартиладж (kevlartilage, от сочетания «кевлар» и «сartilago» – лат. «хрящ») имеет характеристики, не сравнимые ни с одним из существующих синтетических материалов. Он был разработан группой ученых из Университета Мичигана (США) и Университета Цзяннань (Китай).

Kevlartilage1.jpg

Искусственный хрящ – одновременно очень гибкий и прочный. Источник: Joseph Xu, Michigan Engineering.

Заболевания коленного сустава составляют около 70% всех ревматических заболеваний. Наиболее часто при гонартрозах и травмах коленного сустава страдает хрящевая ткань, что в тяжелых случаях требует оперативного лечения – частичного или полного эндопротезирования коленного сустава.

Существующие искусственные заменители хряща, которые проходят сейчас клинические испытания, не способны в равной степени сочетать в себе два показателя: прочность и эластичность.

Кроме того, материал должен содержать в себе достаточное количество воды для транспортировки питательных веществ хондроцитам. Гидрогель – материал, представляющий собой сложную цепочку из молекул воды – полностью отвечает этому требованию, но он недостаточно прочный.

Kevlartilage2.jpg

Как и натуральная ткань, искусственный хрящ выдерживает нагрузку, высвобождая молекулы воды, а в покое восстанавливается, полностью поглощая их обратно. Источник: Joseph Xu, Michigan Engineering.

Авторы исследования соединили два материала – кевлар и гидрогель. Прочные волокна кевлара, которые используются в производстве бронежилетов, в сочетании с поливиниловым спиртом образуют материал, который значительно прочнее существующих аналогов и при этом на 80% состоит из воды. Вода при действии силы «выпотевает», обеспечивая материалу эластичность – материал растягивается, но не рвется. В состоянии покоя вода вновь поглощается за счет поливинилового спирта, который притягивает молекулы воды, форма восстанавливается. Нановолокна кевлара же формируют прочный каркас искусственного хряща.

Kevlartilage3.jpg

Матрица искусственного хряща под микроскопом. Источник: Lizhi Xu, Kotov Lab.

Поскольку кевлар и поливиниловый спирт безвредны для окружающих живых клеток, авторы предлагают использовать кевлартиладж для изготовления имплантатов хрящевой ткани коленного сустава.

Возможно, что пространство между кевларовыми волокнами могут занять хондроциты – живые клетки хрящевой ткани. Планируется исследование вероятности создания такого гибридного хряща.

Потенциал келартиладжа не ограничен хрящевой тканью. Как пишут авторы исследования, его можно применять для замещения и других типов такни. Работа в этом направлении также будет проводиться в ближайшее время.

Статья Lizhi Xu et al. Water-Rich Biomimetic Composites with Abiotic Self-Organizing Nanofiber Network опубликована в журнале Wiley Online Library.

Аминат Аджиева, портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru по материалам University Of Michigan: Kevlar-based artificial cartilage mimics the magic of the real thing.


Читать статьи по темам:

артроз протезирование имплантаты Версия для печати
Ошибка в тексте?
Выдели ее и нажми ctrl + enter
назад

Читать также:

Эндопротезы из нанокерамики мирового класса

Сейчас такая керамика производится на единственном в мире заводе в Германии. Однако новосибирские ученые сумели создать керамический полуфабрикат даже лучшего качества. Искусственные суставы из нанокерамики уже проходят клиническую апробацию.

читать

Радиочастотная абляция против артрита

Неинвазивная процедура при остеоартрите коленного сустава дает лучший эффект, чем инъекции стероидов.

читать

Артроз – побочный эффект адаптации к холоду

Исследователи из США и Канады пришли к выводу, что закрепление мутации, повышающей риск артритов, может быть связано с миграцией человека из Африки.

читать

Чем лечить артрит?

Шотландские ученые разработали метод, который позволяет прогнозировать результаты лечения ревматоидного артрита с помощью машинного обучения.

читать

Солнечные бури бьют по суставам и сосудам

Ученые установили, что между распространением ревматоидного артрита, гигантоклеточного артериита и циклами солнечной активности существует статистически значимая связь.

читать

Клетки жировой ткани облегчают симптомы остеоартрита

Введение аутологичных (собственных) клеток стромально-сосудистой фракции жировой ткани в пораженный сустав обеспечивает выраженное улучшение симптомов дегенеративного остеоартрита.

читать