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

Câmpurile magnetice și hidrogelurile, soluția pentru creșterea unor noi cartilaje

Autor: Adrian Popovici 10.22.2020
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

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

Cele mai noi articole
Cât costă producția lui iPhone 12 Pro?
Cât costă producția lui iPhone 12 Pro?
Windows 10 va putea instala și rula aplicații pentru Android
Windows 10 va putea instala și rula aplicații pentru Android
Cum arăta prima Dacia 1100 scoasă pe linia de producţie a uzinei de la Mioveni
Cum arăta prima Dacia 1100 scoasă pe linia de producţie a uzinei de la Mioveni
Un arheolog susține că o locuință din cripta unei biserici din Nazaret ar putea fi casa părintească a lui Iisus
Un arheolog susține că o locuință din cripta unei biserici din Nazaret ar putea fi casa părintească a lui Iisus
Inteligența artificială a ajuns îndeajuns de inteligentă pentru a semnala când nu mai este de încredere
Inteligența artificială a ajuns îndeajuns de inteligentă pentru a semnala când nu mai este de încredere
Cum au evoluat costumele de baie de-a lungul istoriei. Top 30 de imagini unice
Cum au evoluat costumele de baie de-a lungul istoriei. Top 30 de imagini unice
Cum ajută inteligența artificială cercetătorii să înțeleagă activitatea cerebrală din spatele gândurilor
Cum ajută inteligența artificială cercetătorii să înțeleagă activitatea cerebrală din spatele gândurilor
O specie de furnici este echipată cu o „armură biominerală” nemaivăzută până acum la insecte
O specie de furnici este echipată cu o „armură biominerală” nemaivăzută până acum la insecte
Infecția cu virusul Zika ar putea fi tratată cu o serie de antibiotice obișnuite
Infecția cu virusul Zika ar putea fi tratată cu o serie de antibiotice obișnuite
Platforma de streaming Spotify a resetat 350.000 de parole
Platforma de streaming Spotify a resetat 350.000 de parole
Spectacole care se joacă de obicei cu casa închisă, online în acest weekend
Spectacole care se joacă de obicei cu casa închisă, online în acest weekend
Parlamentul European a votat introducerea rating de reparabilitate
Parlamentul European a votat introducerea rating de reparabilitate
Un studiu al cercetătorilor de la UBB Cluj arată cât de mult a crescut indicele de modernitate a României în 25 de ani
Un studiu al cercetătorilor de la UBB Cluj arată cât de mult a crescut indicele de modernitate a României în 25 de ani
Liberalii și dezvoltarea industriei românești de la sfârșitul secolului al XIX-lea
Liberalii și dezvoltarea industriei românești de la sfârșitul secolului al XIX-lea
Top 10 porecle regale deloc măgulitoare
Top 10 porecle regale deloc măgulitoare
O plantă din China, folosită de mii de ani în leacurile tradiționale, și-a schimbat complet culoarea pentru a nu mai fi culeasă
O plantă din China, folosită de mii de ani în leacurile tradiționale, și-a schimbat complet culoarea pentru a nu mai ...
Oamenii de știință sunt îngrijorați de vaccinul COVID-19 produs de AstraZeneca, iar compania vrea un studiu suplimentar
Oamenii de știință sunt îngrijorați de vaccinul COVID-19 produs de AstraZeneca, iar compania vrea un studiu suplimentar
Un asteroid „potențial periculos” și la fel de mare ca Burj Khalifa va trece, duminică, pe lângă Pământ
Un asteroid „potențial periculos” și la fel de mare ca Burj Khalifa va trece, duminică, pe lângă Pământ