Ученые создали искусственный хрящ, имитирующий естественную структуру
Исследователи из Университета штата Вашингтон разработали искусственный хрящ, который имитирует естественную трехслойную структуру человеческого хряща. В работе использовались стволовые клетки костного мозга.
Естественный хрящ в коленях и бедрах представляет собой тонкий материал толщиной 2-4 миллиметра, состоящий из трех отдельных слоев: жесткого у кости, амортизирующего в середине и гладкого скользящего на поверхности. Традиционно созданные искусственные хрящи были мягкими, как ушные, и подходили лишь для небольших повреждений.
Ученые создали биореактор, в котором жидкость движется через сужающийся канал, создавая различное поверхностное напряжение. Это заставляет стволовые клетки производить хрящ, который в одном месте более гибкий, а в другом — более жесткий.
«Мы создаем градиент в этом реакторе, поэтому получаем разные типы хряща в зависимости от местоположения», — объяснил профессор Берни Ван Ви.
Особенностью разработки является система обратной связи с флуоресцентными белками: красное свечение указывает на образование костной ткани вместо хрящевой, зеленое — на правильное развитие хряща. Это позволяет корректировать процесс в реальном времени.
Исследование может найти применение не только в восстановлении хрящей, но и в инженерии других тканей — связок, печени, почек и нейронов. Проблема износа хрящей особенно актуальна для стареющего населения — ежегодные затраты на лечение в США составляют около 140 миллиардов долларов (~11,2 триллиона рублей).
0 комментариев