Поврежденные хрящи можно будет чинить

Исследователи из Федеральной политехнической школы Лозанны (Швейцария) разработали материал, который может быть использован для контролируемого высвобождения вещества при воздействии циклической механической нагрузки. Как предполагается, этот материал может быть полезен для лечения специфических тканей, например, хряща.

Коленный хрящ, чтобы восстановиться, должен находиться под механическим напряжением, наподобие тому, что случается когда мы идем и на колени ложится наш вес. При таком воздействии хондроциты – клетки хрящевой ткани – вырабатывают рецепторы, восприимчивые к стимуляторам роста, производимым организмом. Именно в этот момент хондроциты наиболее восприимчивы к лекарственным препаратам.

Исследователи из Швейцарии взяли за основу этот природный процесс и разработали умный материал, который выделяет вещество только при механической нагрузке. Материал состоит из гидрогеля, наночастиц липосом (образующиеся в смесях фосфолипидов и воды замкнутые пузырьки) и действующего вещества (в эксперименте это краситель).

При воздействии циклических механических нагрузок, матрица с гидрогелем нагревается. После этого расширяется диаметр липосом, что в свою очередь освобождает пространство в матрице, увеличивает ее проницаемость и облегчает выход красителя.

На этапе разработки исследователи столкнулись с рядом проблем. Например оказалось, что не так просто разработать соответствующие спецификациям наночастицы – в частности, в процессе нагрева они должны реагировать на небольшую разницу температур. Кроме того, было важно доказать, что механическая нагрузка вызывает нагрев и высвобождение красителя. В ходе ряда экспериментов, ученые пришли к выводу, что для успешной работы метода, необходимо, чтобы все три названные выше компонента работали четко.

В то же время ученые говорят, что хоть их эксперименты прошли успешно, до крупномасштабного лечения хрящей еще далеко – необходимо дорабатывать гидрогель и наночастицы, для того, чтобы они стали полностью биоразлагаемы и безопасны.