Na ten oryginalny pomysł wpadli naukowcy z Uniwersytetu Connecticut. Z ich badań wynika, że piezoelektryczne rusztowanie tkankowe, dzięki stymulacji energią elektryczną jest w stanie wspomóc proces regeneracji tkanek miękkich i chrząstek w uszkodzonych stawach.

Badanie przeprowadzone przez profesora Thanha Nguyena i Yanga Liu wykazało, że stymulacja elektryczna pomaga w procesie regeneracji chrząstek. Mechanizm ten został przetestowany z wykorzystaniem piezoelektrycznych implantów, które są w stanie generować prąd pod obciążeniem mechanicznym, co znacznie ułatwia sprawę, jeśli mówimy np. o regeneracji stawów kolanowych – implant generowałby potrzebny prąd podczas chodzenia.

Sam implant to bardzo popularne ostatnimi czasy (jeśli chodzi o badania) tzw. rusztowanie tkankowe. Chodzi o trójwymiarową strukturę przypominającą rusztowanie, wszczepianą w uszkodzone miejsca w tkankach, która pomaga komórkom w procesie odbudowy. Po spełnieniu swojej funkcji, tj. pełnej odbudowie tkanki biologicznej, takie rusztowanie rozpuszcza się.

Piezoelektryczne implanty okazały się bardzo skuteczne

Jest to bardzo sprytne i bezobsługowe rozwiązanie, do którego badacze z Uniwersytetu Connecticut dołożyli stymulację elektryczną, która dodatkowo wspomaga regenerację tkanek. Ulepszenie to było potrzebne, gdyż ,zdaniem naukowców, chrząstka stawowa, która została odbudowana przy użyciu konwencjonalnych rusztowań, ma tendencję do bycia słabszą niż chrząstka pierwotna, przez co przy regularnym stosowaniu szybko się rozpada. Tu właśnie wkracza nowy rodzaj implantu wykonany z nanowłókien biodegradowalnego polimeru znanego jako kwas poli-L mlekowy (PLLA). Wcześniej był używany do przyspieszania gojenia złamanych kości.

Aby przetestować działanie piezoelektrycznego PLLA, naukowcy umieścili rusztowania wykonane z tego materiału w uszkodzonych stawach kolanowych królików, które regularnie podskakiwały na wolno poruszającej się bieżni. Stwierdzono, że po upływie jednego do dwóch miesięcy w stawach zaczęła odrastać silna, mocna chrząstka. W grupie kontrolnej, która otrzymała niepiezoelektryczne rusztowanie tkankowe, zarejestrowano o wiele gorsze wyniki, jeśli chodzi o regenerację uszkodzonej chrząstki.

Co ważne, PLLA nie zawierał żadnych chemicznych czynników wzrostu, które mogą powodować niepożądane skutki uboczne. Naukowcy chcą teraz przetestować tę technologię na większych, starszych zwierzętach i monitorować odrastającą chrząstkę przez co najmniej rok lub dwa.

chip.pl