Home » Știință » Câmpurile magnetice și hidrogelurile, soluția pentru creșterea unor noi cartilaje

Câmpurile magnetice și hidrogelurile, soluția pentru creșterea unor noi cartilaje

Câmpurile magnetice și hidrogelurile, soluția pentru creșterea unor noi cartilaje
Cercetătorii cred că această combinație ar putea permite reconstruirea unor țesuturi complexe. Credit foto: Pixabay
Publicat: 22.10.2020

Cercetătorii cred că această combinație ar putea permite reconstruirea unor țesuturi complexe.

Cu ajutorul unui câmp magnetic și a hidrogelurilor, o echipă de cercetători de la Facultatea de Medicină Perelman din cadrul Universității Pennsylvania, SUA, a demonstrat o nouă modalitate posibilă de a reconstrui țesuturile complexe ale corpului, ceea ce ar putea duce la remedieri mai durabile ale leziunilor obișnuite, cum ar fi degenerarea cartilajului, notează Medicalxpress

„Am constatat că am reușit să aranjăm obiecte, cum ar fi celulele, în moduri care ar putea genera țesuturi noi și complexe, fără a fi nevoie modificarea  acestora”, a spus primul autor al studiului, Hannah Zlotnick, expertă în Bioinginerie care lucrează în Laboratorul de Cercetare Ortopedică al Facultății de Medicină.

„Alți cercetători au fost nevoiți să adauge particule magnetice celulelor astfel încât să răspundă la un câmp magnetic, dar această abordare poate avea efecte nedorite pe termen lung asupra sănătății celulare. În schimb, am manipulat caracterul magnetic al mediului înconjurător al celulelor, permițându-ne să le aranjăm cu magneți „, explică cercetătoarea.

Deteriorarea cartilajelor este o problemă comună de sănătate

În cazul oamenilor, țesuturile precum cartilajul se pot descompune adesea, provocând instabilitate articulară sau durere. Adesea, deteriorarea nu este în totală, ci acoperă doar o zonă, formând o gaură. Remediile actuale sunt de a umple aceste găuri cu materiale sintetice sau biologice, care pot funcționa, dar deseori se uzează, deoarece nu sunt același material din care este format cartilajul inițial.

Cercetătorii compară practicile actuale cu similar cu repararea unei gropi din asfalt cu pietriș și peste care se aplică un strat de gudron: gaura va fi netezită, dar în cele din urmă se va uza odată cu utilizarea, deoarece nu este din același material.

Ceea ce complică repararea cartilajului sau a altor țesuturi similare este că structura lor este complexă. „Există un gradient natural de la partea de sus a cartilajului până la partea de jos, care este în contact cu osul”, a explicat dr. Zlotnick. „La suprafață, cartilajul are o celularitate ridicată, ceea ce înseamnă că există acolo un număr mai mare de celule. Dar acolo unde cartilajul se atașează de os, mai adânc în interior, celularitatea sa este scăzută”.

O soluție inedită

Astfel, cercetătorii, printre care se numără și dr. Robert Mauck, director al laboratorului McKay și profesor de chirurgie ortopedică și bioinginerie, au căutat o modalitate de a repara cartilajul afectat refăcându-l în loc să-l completeze cu materiale diferite. Oamenii de știință au descoperit că, dacă ar adăuga un lichid magnetic la o soluție tridimensională de hidrogel, celulele și alte obiecte nemagnetice, inclusiv microcapsule de eliberare a medicamentelor, ar putea fi aranjate în modele specifice care imită țesutul natural prin utilizarea unui câmp magnetic extern.

După un scurt contact cu câmpul magnetic, soluția de hidrogel, și obiectele din el, a fost expusă la lumina ultravioletă într-un proces numit „reticulare fotografică” pentru a stabiliza structura. După aceasta, țesuturile proiectate au menținut gradientul celular necesar.

Cu această tehnică de modelare magnetică, echipa a reușit să recreeze cartilajul articular, țesutul care acoperă capetele oaselor. „Aceste țesuturi modelate prin câmpuri magnetice seamănă mai bine cu țesutul nativ, în ceea ce privește dispoziția celulară și proprietățile mecanice, în comparație cu materialele sintetice sau biologice care au fost produse de-a lungul timpului”, a spus dr. Mauck.

„Prin stabilizarea într-o structură a celulelor și a altor agenți care furnizează medicamente prin intermediul modelării magnetice, suntem capabili să producem implanturi mai bune pentru repararea cartilajului”, adaugă acesta.

Citește și:

Cartilajul din încheieturile noastre se poate regenera

O nouă imprimantă 3D hibrid produce cartilaje pentru a fi implantate în pacienţii umani

Cartilajul injectabil poate revoluţiona chirurgia plastică

Un nou nanomaterial ar putea să înlocuiască ţesuturile umane

Urmărește DESCOPERĂ.ro pe
Google News și Google Showcase
Iți recomandăm
Cele mai noi articole
Cercetătorii au identificat o substanță care ar cauza Alzheimer
Cercetătorii au identificat o substanță care ar cauza Alzheimer
Test de cultură generală. Ce înseamnă etichetele de pe fructe?
Test de cultură generală. Ce înseamnă etichetele de pe fructe?
NASA caută oameni care să „călătorească” pe Marte. Ce presupune misiunea?
NASA caută oameni care să „călătorească” pe Marte. Ce presupune misiunea?
Un studiu dezvăluie „paradoxul cremei de protecție solară”. Ce recomandă specialiștii?
Un studiu dezvăluie „paradoxul cremei de protecție solară”. Ce recomandă specialiștii?
O terapie bizară, prin care oamenii sunt îngropați de vii, a luat amploare în Rusia
O terapie bizară, prin care oamenii sunt îngropați de vii, a luat amploare în Rusia
Uniunea Europeană a majorat puternic importurile de gaze naturale din Rusia
Uniunea Europeană a majorat puternic importurile de gaze naturale din Rusia
40.000 de oameni au pornit o revoluţie care a schimbat cu totul soarta unui mare stat european
40.000 de oameni au pornit o revoluţie care a schimbat cu totul soarta unui mare stat european
Care este orașul din lume în care este ilegal să mori?
Care este orașul din lume în care este ilegal să mori?
Una dintre cele mai iubite brânzeturi din lume, în pericol din cauza valurilor de căldură
Una dintre cele mai iubite brânzeturi din lume, în pericol din cauza valurilor de căldură
Republica Moldova primește 120 de milioane de euro de la Uniunea Europeană
Republica Moldova primește 120 de milioane de euro de la Uniunea Europeană
Emmanuel Macron avertizează țările europene că strategiile militare separate sunt o „absurditate”
Emmanuel Macron avertizează țările europene că strategiile militare separate sunt o „absurditate”
Rocile străvechi dezvăluie elementul care a influențat masiv Pământul în urmă cu 3,1 miliarde de ani
Rocile străvechi dezvăluie elementul care a influențat masiv Pământul în urmă cu 3,1 miliarde de ani
Pentru prima dată, cercetătorii au văzut cum s-a „născut” o bucată din scoarța oceanică a Pământului
Pentru prima dată, cercetătorii au văzut cum s-a „născut” o bucată din scoarța oceanică a Pământului
Un super-prădător din Africa stârnește mai multă frică decât „regele junglei”
Un super-prădător din Africa stârnește mai multă frică decât „regele junglei”
Un nasture găsit pe un câmp s-a dovedit a fi o monedă rară din timpul ultimului rege viking al Norvegiei
Un nasture găsit pe un câmp s-a dovedit a fi o monedă rară din timpul ultimului rege viking al Norvegiei
Poate sunetul să reducă stresul? Cum începe industria auto să folosească neuroștiința pentru experiențe de călătorie mai relaxante
Poate sunetul să reducă stresul? Cum începe industria auto să folosească neuroștiința pentru experiențe de călătorie ...
Oamenii de știință au descoperit cheia pentru prevenirea unei extincții în masă
Oamenii de știință au descoperit cheia pentru prevenirea unei extincții în masă
Cele mai reci stele din galaxie ar putea fi, de fapt, megastructuri extraterestre
Cele mai reci stele din galaxie ar putea fi, de fapt, megastructuri extraterestre