Наука

Вчені навчилися вирощувати хрящі за допомогою магнітного поля

Група дослідників з Медичної школи Перельмана при Університеті Пенсільванії продемонструвала новий можливий спосіб відновлення складних тканин тіла, який може привести до більш тривалого лікування поширених травм, таких як дегенерація хряща. Дослідження було опубліковано в Advanced Materials.

«Ми виявили, що можемо організувати об’єкти, наприклад клітини, таким чином, щоб вони могли генерувати нові складні тканини без необхідності змінювати самі клітини. Іншим довелося додавати магнітні частинки до клітин, щоб вони реагували на магнітне поле, але такий підхід може мати небажані довгострокові наслідки для здоров’я клітин. Замість цього ми маніпулювали магнітним характером навколишнього середовища, що оточує клітини, це дозволило нам розставляти предмети за допомогою магнітів,» —  говорить Ханна Злотник, перший автор дослідження і аспірантка в області біоінженерії при Лабораторії ортопедичних досліджень Маккея в Пенсільванії

У людей такі тканини, як хрящ, часто можуть руйнуватися, викликаючи нестабільність суглобів або біль. Часто руйнування відбувається не повністю, а покриває область, утворюючи дірку.

Зараз лікування передбачає, що дірки заповнюються синтетичними або біологічними матеріалами, які можуть працювати, але часто зношуються, тому що вони не ті ж самі матеріали, що були раніше. Це схоже на те, як закладають вибоїни на дорозі: їх засипають гравієм. В такому випадку яма буде згладжена, але з часом така конструкція зношується, тому що це не той самий матеріал, і він не може склеюватися таким же чином.

Група вчених виявила, що при додаванні магнітної рідини до тривимірного розчину гідрогелю, клітини та інші немагнітні об’єкти, включаючи мікрокапсули для доставки ліків, можуть організовувати певні візерунки, що імітують природну тканину завдяки використанню зовнішнього магнітного поля.

Після короткочасного контакту з магнітним полем розчин гідрогелю (і об’єкти, які знаходяться в ньому) зазнали впливу ультрафіолетового світла в процесі, званому «фотосшиття», щоб зафіксувати все на місці. Потім магнітний розчин розсіювався. Після цього сконструйовані тканини підтримували необхідний клітинний градієнт. За допомогою цієї техніки магнітного моделювання команда змогла відтворити суглобовий хрящ.

Натхнення: hightech.fm

Кнопка «Наверх»