Naukowcy stworzyli materiał, inspirowany śluzem ślimaka, który ma w znaczący sposób przyspieszyć i polepszyć proces regeneracji uszkodzonych ścięgien.
Uszkodzone ścięgna są bardzo trudne do naprawy. Naukowcy z Harvard’s Wyss Institute opracowali teraz dwustronny biomateriał, który może poprawić gojenie, po jednej stronie, która mocno przylega do ścięgien, a zewnętrzna powierzchnia o niskim współczynniku tarcia utrzyma go w sąsiedztwie innych tkanek. Co więcej, materiał może zawierać leki o powolnym uwalnianiu, aby zmniejszyć blizny i stany zapalne.
Urazy ścięgien są dość powszechne, zarówno w wyniku uprawiania sportu, jak i procesu starzenia się. Mogą być bolesne i upośledzać zdolność pacjenta do poruszania kończynami, a co gorsza, gojenie zajmuje dużo czasu. Ciężkie urazy, nawet po procesie leczenia, powodują, że ścięgna często nie wracają do swojej pełnej, dawnej wytrzymałości mechanicznej, co skutkuje ograniczoną mobilnością.
Dlatego w ramach nowych badań naukowcy z Wyss postanowili opracować nowy materiał, który mógłby pomóc w skuteczniejszej naprawie ścięgien. Zaczęli od chirurgicznego żelu adhezyjnego, który zespół stworzył kilka lat temu. Zainspirowali się wówczas silnie lepkim śluzem ślimaka Dusky Arion. Następnie naukowcy wykorzystali platformę, którą nazwali Tough Gel Adhesives, aby stworzyć wersję do łatania ścięgien.
Nowy hydrożel ma dwie bardzo różne powierzchnie i został nazwany Janus Tough Adhesives (JTA), na cześć rzymskiego boga o dwóch twarzach. Pierwsza powierzchnia zawiera chitozan, który mocno łączy się ze ścięgnami, utrzymując dwie strony rozdarcia razem, co poprawia gojenie. Druga powierzchnia działa odwrotnie, używając zwykłego hydrożelu, aby pomóc ścięgnom ślizgać się po innych tkankach podczas ruchu.
Zespół przetestował swój wynalazek w serii eksperymentów z wykorzystaniem tkanek zwierzęcych i ludzkich. Na izolowanych ścięgnach świń wciąż pokrytych krwią JTA wiązały się silniej niż inne kleje tkankowe. Naukowcy wszczepili materiał również do rzepki, zginaczy stopy i ścięgien Achillesa żywych szczurów i odkryli, że łączą się one silnie i nieinwazyjnie. Podobne wyniki zaobserwowano w testach z użyciem ludzkich zwłok.
W dalszych testach zespół zakapsułkował leki kortykosteroidowe w hydrożelu, co powinno pomóc w zmniejszeniu stanu zapalnego podczas gojenia i późniejszego powstawania blizn. Testy na szczurach z urazami ścięgien kolan wykazały, że stan zapalny mija znacznie szybciej.
Co ważne, kiedy zastosowaliśmy JTA do zerwanych ścięgien rzepki szczurów, pozostawały one na miejscu przez trzy tygodnie implantacji i ułatwiały gojenie się ścięgien – mówi Benjamin Freedman, pierwszy autor badania. Zredukowały również powstawanie blizn o 25 procent w porównaniu do ścięgien naprawianych chirurgicznie, których nie leczyliśmy za pomocą JTA.
Chociaż testy nażywych ludziach jeszcze nie zostały przeprowadzone, zespół twierdzi, że wiadomo już, że wszystkie składniki JTA są biokompatybilne, co jest ważnym pierwszym krokiem w dalszych badaniach.
Wyniki badań opublikowano w czasopiśmie Nature Biomedical Engineering. Zespół opisuje pracę na poniższym filmie.
➔ Obserwuj nas w Google News, aby być na bieżąco!
źródło: Wyss Institute at Harvard University
Od 2005 roku zajmuję się komunikacją internetową i e-marketingiem, jestem pasjonatem urządzeń mobilnych oraz nowych technologii – i nie waham się ich używać.