Одна из наиболее часто встречающихся групп болезней коленного сустава человека связана с повреждением мениска С-образной хрящевой прокладки. Такая патология, как правило, возникает из-за травм и возрастных изменений. Сейчас для борьбы с ней в тяжелых случаях обычно применяется удаление мениска или его части.
Для восстановления функций сустава после этого зачастую требуется установка донорского трансплантата или протеза. Сейчас в качестве основного материала для импланта коленных суставов используют коллаген.
Ученые из Института регенеративной медицины Уэйк-Фореста штата Северная Каролина предложили альтернативное решение проблем с коленным суставом. Они продемонстрировали новую методику 3D-биопечати, позволяющую создавать искусственные хрящи и связки на принтере. Материалы работы размещены в журнале Chemistry of Materials.
При исследовании использовалась разработанная ранее в том же институте Интегрированная система тканево-органной печати (ITOPS). Ее уже применяли в экспериментах по воспроизведению сложных структур тела, таких как кости, мышцы и даже уши.
В ходе последнего исследования использовалось сразу несколько биочернил, с помощью которых была послойно напечатана волокнистая хрящевая ткань с сетчатой структурой. Первый материал композит из геллановой камеди и фибриногена, стимулирующего возобновление роста клеток организма. Второй метакрилат фиброина шелка, призванный обеспечить прочность и гибкость искусственной ткани.
Полученный таким образом хрящ сначала проверили в лабораторных условиях. К нему добавили клетки мениска свиньи, и они остались жизнеспособными и продолжили размножаться, при этом искусственная структура сохранила свои биомеханические свойства. Затем напечатанные хрящи имплантировали мышам. Наблюдение, проводившееся в течение 10 недель показало, что, как и ожидалось, вокруг искусственных элементов начала расти живая соединительная ткань.
Ученые говорят, что теперь необходимы дополнительные эксперименты, которые помогут выяснить, какие реакции организма может вызывать имплантированный хрящ, способен ли он восстановить функции сустава и получится ли использовать его для людей. При успешном прохождении испытаний разработка может стать основой для изготовления передовой искусственной фиброзно-хрящевой ткани.
Источник: Chemistry of Materials
|
|
|
|
|
|
В большинстве современных электромобилей используются двигатели с постоянными магнитами из редкоземельных металлов. Широкое распространение такие электромоторы получили потому, что по характеристикам и надежности они превосходят коллекто
Исследователи из канадского Университета Саймона Фрейзера создали двигатель, который выполняет работу, получая из внешней среды только информацию. Ожидается, что разработка поможет добиться прогресса в сфере нанобиотехнологий, повысить быстродействие вычислительной техники и снизить ее стоимость.
Как говорит ведущий автор исследования Джо Бечхо
Совершенствование аккумуляторов не единственный способ улучшения характеристик электротранспорта, в том числе максимального запаса хода. Так, ученые из Института надежности и микроинтеграции имени Фраунгофера нашли способ на 6% повысить дал
Канадская компания Hydrostor создаст в США две установки, предназначенные для накопления в общей сложности до 10 ГВтч энергии за счет сжатого воздуха. Каждая из них будет располагать емкостью около 46
Инженеры из Даляньского морского университета Китая разработали устройство на солнечной энергии для обессоливания воды, которое сочетает в себе высокую эффективность, долговечность и дешевизну.
В разработке используется оди
Исследователи из австралийского Университета Монаша создали робота, предназначенного для сбора яблок в садах. Проект призван помочь решить возникшую из-за COVID-19 проблему нехватки сезонных рабочих, многие из которых обычно приезжали из-за границы.
Новый робот
