Повреждения суставных хрящей сопровождаются болевыми ощущениями, часто приводят к потере подвижности. Хрящевые ткани долго восстанавливаются и не всегда правильно из-за физических нагрузок, неблагоприятных окружающих условий. Современные медицинские технологии позволяют ускорить процесс регенерации, но требуют хирургического вмешательства, применения разных препаратов. Научное издание Science Advances опубликовало статью о разработке китайскими учеными нового гидрогеля, инъекции которого способствуют быстрому восстановлению поврежденных хрящей суставов. Препарат был успешно испытан на мышах и свиньях.
Современные методы восстановления хрящевых тканей
В основе лечения разрушенных или разорванных суставных хрящей лежит разработанная учеными технология выращивания хондроцитов. Это основные клетки хрящевых соединительных тканей. Основная их функция заключается в синтезе и выделении элементов межклеточного вещества, образующего волокнистые структуры. Выращенные колонии хондроцитов переносят на поврежденные участки. Прижившиеся клетки стимулируют развитие новых соединительных тканей, что ведет к восстановлению разрушенных хрящей. Метод показал свою эффективность, но у него есть несколько недостатков.
Вживление хондроцитов проводится с помощью хирургической операции по разрезу кожных покровов в области суставов. На полное заживление ран уходит несколько месяцев. К тому же для выживания имплантированных клеточных колоний и регенерации хрящей недостаточно одной совместимости хондроцитов с организмом. Требуется введение специальных гелей, необходимых для образования прочных связей окружающих тканей, их способности выдерживать давление сред, сохранения механической стабильности. Это позволит создать условия для быстрого восстановления хрящей, но ни один современный препарат не выполняет сразу все нужные функции. Решить проблему может гидрогель, разработанный китайскими исследователями.
Принцип действия нового препарата
Работа гидрогеля основана на инициируемой ультрафиолетом полимеризации, а также индуцированных светом сшитых органических соединений. При нанесении на каркас с хондроцитами препарат обрабатывают ультрафиолетовыми лучами. Под воздействием излучения гель быстро затвердевает. Затем каркас сворачивают в миниатюрные формы. Посредством инъекций полученные частицы с новой дозой гидрогеля вводят в участки больных суставов. После этого на пораженную область направляют ультрафиолетовый свет. Достаточно 10 секунд такого излучения, чтобы материал затвердел и каркас с колониями клеток закрепился в поврежденных суставах.
Таким образом, созданный учеными из Китая гидрогель позволяет вводить хондроциты без хирургического вмешательства и рассечений кожных покровов.
При этом препарат обладает высокой степенью адгезии с тканями организма, придает им механическую прочность, устойчивость к воздействию нагрузок, давлению сред
Вначале свою разработку исследователи испытали на лабораторных мышах. Действие геля помогло полностью восстановить поврежденные хрящи животных через 8 недель эксперимента. Затем ученые вводили материал свиньям с дефектами суставов. Ход лечения контролировался с помощью магнитно-резонансной томографии. На это раз для восстановления хрящевых тканей потребовалось полгода.
Как сообщает Science Advances, китайские ученые планируют продолжить тестирование своего изобретения. Они собираются апробировать новые способы введения препарата, потом приступить к испытаниям гидрогеля на людях.