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

Якщо ви знайшли помилку, будь ласка, виділіть фрагмент тексту та натисніть Ctrl+Enter.




64x64

Цюрак Михайло

Любитель цифрової техніки та автор блогу "Світ Ґаджетів!".

Схожі новини

1 хв
Наука

Штучний інтелект Google передбачатиме ризик серцевих захворювань

Verily — дочірня компанія Alphabet (Google), що займається медичними  дослідженнями. У їх доробку годинники, що збирають показники здоров’я або вирощування інфікованих комарів для зменшення їх популяції. Цього разу вони придумали, як навчити штучний інтелект передбачати серцево-судинні захворювання за зображенням очей людини. В журналі Nature Biomedical Engineering дослідники опублікували статтю “Передбачення факторів серцево-судинного ризику шляхом машинного […]


1 хв
Наука

Apple Watch зможе діагностувати миготливу аритмію

AliveCor, ініціатор ринку мобільних ЕКГ-пристроїв для смартфонів на ЕКГ, анонсувала про схвалення американською FDA ЕКГ-пристрою для записування ЕКГ в одному відведенні на Apple Watch під назвою KardiaBand. Пристрій спроможний визначати фібриляцію передсердь (миготливу аритмію) у власника ґаджета, яка є поширеним розладом серцевого ритму, який не завжди легко діагностувати без проведення електрокардіографії. Сам пристрій для Apple […]


1 хв
Наука

На 3D-принтері надрукували штучні роботизовані руки

Італійська компанія Youbionic випустила надрукований на 3D-принтері біонічний пристрій у вигляді двох кистей, якими можна керувати однією рукою. Біонічна рука складається з надрукованої кінцівки, мікроконтролера Arduino, набору виконавчих механізмів та трьох електродів, які активуються нервовими імпульсами організму людини. Youbionic стверджує, що “технологічні компанії працюють над тим, щоб покращити наш розум. Ми ж намагаємося покращити наше […]


Повідомити про помилку

Текст, який буде надіслано нашим редакторам: