Нанопленка для регенерации хряща
Обычно при артрозе человек не чувствует боли до тех пор, пока не разрушается значительная часть хряща и в суставе не возникает трение между костями. Это делает восстановление хрящевой ткани очень важным с медицинской точки зрения вопросом.
В течение длительного времени ученые занимаются поисками методов борьбы с повреждением и разрушением хрящевой ткани. Одним из популярных подходов являются введение в сустав синтетического геля, имитирующего свойства естественного хряща. Однако это решение является временным и требует повторных инъекций.
Ученые университета Брауна, работающие под руководством доктора Томаса Уэбстера (Thomas Webster), предлагают метод естественной регенерации хряща с помощью синтетической матрицы, создающей на поврежденной поверхности сустава условия для формирования нового хряща. Наиболее подходящим для этой цели авторы считают разработанный ими материал, состоящий из скрепленных поликарбонат-уретаном углеродных нанотрубок. Под микроскопом поверхность такого материала покрыта грубыми неровностями и напоминает живую ткань, пригодную для колонизации хондроцитами – клетками, формирующими ткань хряща.
В отличие от использованного в предыдущих экспериментах аналогичного материала с более гладкой поверхностью, шероховатая пленка является более гидрофильной, что облегчает прикрепление к ней молекул фибронектина – белка, обеспечивающего сцепление хондроцитов с субстратом.
Углеродные нанотрубки в данном случае не просто служат каркасом. Они хорошо проводят электрический ток, а под воздействием слабых электрических импульсов деление хондроцитов заметно ускоряется. Механизм этого явления неизвестен – возможно, электростимуляция увеличивает проницаемость клеточных мембран для ионов кальция, которые играют важнейшую роль в процессе роста хрящевой ткани.
В результате подбора оптимальной формы поверхности и параметров электростимуляции скорость формирования хрящевой ткани на основе из новой нанопленки in vitro удалось увеличить более чем в три раза.
Авторы планируют протестировать процедуру регенерации хряща на животных и, в случае успеха, перейти к клиническим испытаниям.
Статья D.Khang, G.Park & T.Webster Enhanced chondrocyte densities on carbon nanotube composites: The combined role of nanosurface roughness and electrical stimulation опубликована в Journal of Biomedical Materials Research Part A.
Портал «Вечная молодость» www.vechnayamolodost.ru по материалам Brown University
06.06.2008