Міжнародна дослідницька команда з США та Китаю розробила новий вид штучного хряща, використовуючи кевлар – синтетичне волокно, яке в 5 разів міцніше від сталі, та полівініловий спирт (PVA) – матеріал, який використовують у гідрогелі при заміні хряща в суглобах. Новий гібридний матеріал поєднує міцність та водний компонент натурального хряща, та може бути корисним як замінник хрящової чи іншої м’якої тканини в організмі.
Імплантати штучного хряща користуються великим попитом: 850 000 хворих у США потребують хірургічного втручання для видалення або заміни хряща в коліні. Проте розробникам синтетичного хряща традиційно доводилося вибирати між матеріалом, що має необхідну міцність або збалансований вміст води.
Міцність хрящового імпланта є ключовою при збереженні стійкості до руйнування, якому піддається хрящ у рухомому суглобі. З іншого боку, тканина хряща потребує достатньо рідини, щоб забезпечити хондроцитам (клітинам, які продукують хрящову тканину) постійний ріст, в той час як міцність та гнучкість хряща забезпечується правильним відтоком води з суглоба.
Особливості розробки
До цих пір розробникам не вдавалося вбити цих обох зайців при проектуванні штучного хряща. Дослідники в цьому проекті звернулися до кевлару, по-справжньому міцного штучного волокна, та поєднали його з PVA, з якого можна створити гідрогель, що утримуватиме достатню кількість води. Вчені охрестили свою розробку кевларохрящем (Kevlartilage). Такий кевларохрящ вивільняє воду під навантаженням та згодом всмоктує її, наче губка, на зразок натурального хряща. Волокна кевлара утворюють сітку всередині матеріалу, а компонент гідрогелю PVA захоплює молекули води всередину.
При проведенні тестів, навіть той матеріал, який містив до 92% води, забезпечував таку ж міцність, як і натуральний хрящ. Команда виконала деяку попередні тести щодо біосумісності, і, як виглядає, матеріал не зашкодить суміжним клітинам, але вченим доведеться проводити подальші дослідження, щоб дізнатись, чи Kevlartilage можна використовувати як хрящовий імплант у пацієнтів.
За матеріалами: medgadget.com