Повреждения костей, такие как переломы, обычно заживают сами по себе, но большие участки отсутствующей кости часто не вырастают, и для их восстановления требуется пересадка кости из других частей тела. Однако новый гидрогель может помочь изменить это.
Вещество, разработанное учеными из Тель–Авивского университета и Мичиганского университета, называется иммуномодулирующим волокнистым гидрогелем на основе Fmocff-дифенилаланин-гиалуроновой кислоты (FmocFF / HA). Что делает его особенным, так это то, что он имитирует как физические, так и химические свойства внеклеточного матрикса в костной ткани.
Вырастить кость из геля
Внеклеточный матрикс - это своего рода каркас, который окружает все клетки, и его свойства варьируются в зависимости от типа биологической ткани, частью которой он является. В случае костной ткани матрикс имеет жесткую фибриллярную (волокнистую) структуру.
Воспроизводя эту структуру – наряду с химическим составом внеклеточного матрикса – трехмерный гидрогель FmocFF / HA стимулирует клетки из прилегающей костной ткани мигрировать в нее и размножаться. Идея заключается в том, что если кусочек гидрогеля хирургическим путем будет помещен в место с отсутствующей костью, в конечном итоге гель будет полностью заменен новой естественной костной тканью.
Такие возможности гидрогеля показали лабораторные эксперименты, в которых материал использовался для заполнения отверстия диаметром 5 мм в верхней части черепа крысы - пустота была слишком большой, чтобы она могла зарасти сама. Дополнительное отверстие в черепе осталось необработанным, чтобы служить контролем. Всего было использовано 20 крыс.
Ученые заметили, что в течение двух месяцев гидрогель позволил полностью восстановить пустоту в костной ткани. В контрольной группе ничего не изменилось, что указывает на то, что гидрогель FmocFF / HA действительно способен ускорять регенерацию костной ткани.