Перший гідрогель для відновлення колін - фітнес
Тонкий, слизький шар хряща в коліні - надзвичайна річ: він досить міцний, щоб витримати індивідуальну вагу, і в той же час, досить м’який, щоб амортизувати удари, яким він піддається., через роки багаторазового використання. Цю комбінацію стійкого та м’якого було важко відтворити в лабораторії, щоб допомогти людям, які стикаються з травмами колінного хряща і потребують його заміни.
Нещодавно було виявлено довгоочікуване відкриття. Дослідники впевнені, що нарешті розробили матеріал, який здатний протистояти вазі тіла, наприклад, хряща людини, без явища зносу з часом.
Значна кількість людей могла б скористатися цією новою терапевтичною можливістю, оскільки в Європі з 1975 року було проведено 2,5 мільйона операцій із заміщення колін, тоді як у США щороку відбувається понад 790 000 таких операцій. Навіть якщо операція пройшла успішно, 20% цих людей змушені жити з болем до кінця свого життя. В даний час експерти підрахували, що 5% людей, які перенесли цю операцію, потребуватимуть повторного обстеження протягом перших 10 років. З випадків, що потребують повторного аналізу, 29,8% - через відшарувальний суглоб, 14,8% - через інфекцію та 9,5% - через біль.
Пацієнтам, які хочуть уникнути або відкласти заміну коліна, яка може зайняти лише 20 років, штучний хрящ може бути корисним. Гідрогелі досліджувались, щоб використовувати їх як замінник людського хряща з 1970-х років, і зараз вони використовуються через контактні лінзи та одноразові підгузники.
Дослідники цікавляться цими матеріалами через їх слизькі, амортизуючі властивості та тому, що вони не шкодять навколишнім клітинам. Але до цих пір вони виявилися занадто слабкими, щоб застосовувати їх на суглобах, які постійно потрібні вазі тіла, наприклад колінному.
Як і у випадку з іншими гідрогелями, основними інгредієнтами цього нового матеріалу є водопоглинаючі полімери
У цьому випадку він складається з полімеру, виготовленого із смуг, схожих на спагетті, сплетених з іншим менш гнучким полімером, і третього полімеру, виготовленого з целюлозних волокон, діє як сітка, яка утримує все разом.
Таким чином, коли матеріал розтягується, третій полімер зберігає гель цілим. Коли матеріал піддається тиску, перші полімери відштовхують один одного і поглинають воду, завдяки чому можна відновити початкову форму.
Новий гідрогель вже пройшов два випробування
Новий експериментальний гідрогель був підданий випробуванням на розтягування та тертя, обидва вони пройшли з різними кольорами. У тесті, що включав 100 000 повторних тракцій, штучний хрящ чинив опір, як пористий титановий матеріал, що використовується в кісткових імплантатах. Вони також мільйон разів натирали новий матеріал об природний хрящ. Вони виявили, що його гладка, слизька, само змащувальна поверхня така ж стійка до зносу, як і хрящ людини, і в чотири рази міцніше, ніж імплантати із синтетичного хряща, що використовуються в даний час.
Однак дослідники стверджують, що перехід на клінічні випробування матеріалу, який буде використовуватися у людей, може зайняти до 3 років. В даний час нетоксичність гідрогелю перевірена лише на клітинах, вирощених у лабораторії. Наступним кроком є визначення, чи можна його безпечно використовувати у овець, і лише тоді можна розпочинати тестування на людях.