Нещодавно група китайських вчених повідомила про розробку ін’єкційного гідрогелю для відновлення пошкодженого хряща. Про створення гідрогелю, спектр його застосування та ефективность при використанні під час тестування на гризунах і свинях дослідники написали в статті, опублікованій в журналі Science Advances.
У клініці дуже часто зустрічаються дефекти суглобового хряща з низькою здатністю до самовідновлення. Вони впливають на здоров’я і рухливість, при цьому відновлення дефектів суглобового хряща – складна клінічна процедура.
Сучасні технології по відновленню хрящової тканини
В останні роки технології по відновленню розірваного або еродованого хряща значно покращилися, оскільки вчені навчилися вирощувати хондроцити (клітини, які перетворюються в хрящ) і використовувати їх для стимулювання зростання нового хряща.
Зазвичай вони вирощуються на структурах ділянками, які потім наносяться на області, які потребують відновлення. Однак одним з основних недоліків такого лікування є необхідність розрізати шкіру і відкривати область, що підлягає лікуванню. Такий спосіб може привести до хворобливого одужання протягом декількох місяців.
Матеріалу, який імплантується, необхідні властивості, що виходять за рамки звичайного підвищення біосумісності для виживання хондроцитів і регенерації хряща. Зокрема, для артроскопічної хірургії потрібні гідрогелі, які можуть швидко утворювати гель у воді, міцно зв’язуватися з навколишньою тканиною і зберігати механічну стабільність, щоб витримувати тиск середовища. Однак на сьогодні жоден гідрогель не продемонстрував всі ці властивості одночасно.
У чому полягає особливість нового гідрогелю
Представлена розробка дозволяє використовувати новий тип гідрогелю для того ж типу лікування, але без хірургічного втручання. Вчені говорять, що надшвидке гелеутворення, висока механічна міцність і сильна адгезія до природних тканин дозволяють безпосередньо використовувати цей гідрогель при артроскопічному лікуванні.
У гідрогелі, розробленому командою дослідників з Китаю, використовувалася полімеризація, яка ініціюється світлом, а також індуковані світлом зшиті імінні органічні сполуки.
В результаті вийшов гель, який можна наносити на каркас, він твердне тільки під впливом ультрафіолетового світла. Це означає, що каркас можна згорнути в дуже маленьку форму і вставити ін’єкцією в ділянку, що потребує відновлення.
Потім гель можна впорснути на каркас. Після того як гель поміщений на місце, все, що необхідно для його затвердіння – направити ультрафіолетове світло на уражену ділянку. Гель затвердіє протягом десяти секунд, дозволяючи каркасу з його вантажем хондроцитів виростити новий хрящ.
Вчені спробували різні форми матеріалу за допомогою лабораторних гризунів і, нарешті, зупинилися на формі зірки. Потім вони додатково перевірили свій гель, зробивши ін’єкції кільком мишам і дозволивши хрящів рости протягом восьми тижнів.
На наступному етапі дослідники протестували свій підхід на свинях з дефектним хрящем і контролювали ріст хряща за допомогою МРТ. Вони виявили, що приблизно через шість місяців хрящ у свиней відновився.
Дослідники планують продовжити тестування гідрогелю та нового способу його введення і провести незабаром випробування на людях. Якщо цей підхід виявиться ефективним і безпечним, очікується, що він може стати новим стандартом лікування пошкоджених хрящів.