我们关节的新软骨

用新的替代人体组织的人类永恒的梦想越来越近了。Advanced Materials称,由麦凯实验室主任,骨科手术和生物工程学教授罗伯特·毛克Robert Mauck)教授领导的团队开发了一种修复复杂生物组织的新方法。





照片:Dr。曼努埃尔·冈萨雷斯·雷耶斯·Pixabay上的免费图片



再生技术已经被用于牙科,以及在治疗皮肤损伤和骨修复。但是,来自宾夕法尼亚大学的研究人员认为,目前的替代织物尚不足以持久使用,因为据《先进科学新闻》报道,它们替代真实织物的能力还不高



罗伯特·毛克(Robert Mauck)和他的同事们开发了一种改良的组织再生技术,使他们能够将未改变的细胞放置在三维水凝胶支架中。首先,在软骨组织上进行测试。软骨变性是一种相当常见的疾病,可导致关节不稳定和慢性疼痛。治疗这种疾病的有效方法很少。



这组作者写道:“目前的治疗方法是用有效的合成或生物材料填充(在软骨组织中的)这些孔,但由于它们与以前使用的材料不同而经常磨损。” “这就像在道路上固定一个坑洼:如果将其砾石打碎并修补,则该孔会被平滑,但随着时间的流逝会磨损,因为它将是另一种无法以相同方式捆绑在一起的材料。”



软骨组织的复杂结构使其恢复过程变得困难。 “从软骨的顶部到底部,从骨头到骨头都有一个自然的梯度,”生物工程学博士生Hanna Zlotnik解释说。 -在表面上,软骨具有大量细胞堆积。但是在软骨附着在骨头上(向内)的地方,细胞密度较低。”



兹洛特尼克(Zlotnik)和她的同事们使用磁模式来模拟软骨。由于它是反磁性的事实细胞的敏感性低,通常对于这种操作,将磁性成分添加到细胞中。这样可以更好地控制它们在凝胶中的位置。但是,这也会改变其性质和治疗时间。这组作者认为,理想情况下,应使用磁铁操纵物体,但不得改变其内部磁性。



科学家没有使细胞磁化,而是增加了包含细胞的水凝胶的磁化率,并通过随后硬化周围的溶液来固定其位置。该团队成功地表明,在水凝胶前体中添加based基磁性造影剂可以形成多种抗磁性物体,例如细胞,药物输送剂和聚苯乙烯珠。通过将水凝胶暴露在紫外线下,可以轻松固定物体。该过程引发聚合反应或“光交联”,然后可以洗去磁性溶液。



Robert Mauck教授解释说:“与标准的均质合成材料或生物材料相比,这些具有磁性图案的工程织物在细胞排列和机械性能方面更像天然组织,”。 “这种新方法可用于创建用于植入的生物组织,以纠正局部软骨缺损,并且有一天可以扩展以形成生物关节表面。”



在俄罗斯,作为未来HealthNet市场发展的一部分,正在开发再生医学问题。特别是,在莫斯科工程物理研究所(NRNU MEPhI)国立研究核大学原子能研究所(IATE)的奥布宁斯克,研究工作正在进行一个基于具有RNA抑制剂的胶原蛋白复合物的人类牙齿再生项目假定该方法将允许在恢复受损区域的矿化后用健康的牙组织代替牙齿填充物的组织。



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