Трехмерную печать применили для восстановления менисков

Ученые из медицинского центра при Колумбийском университете предложили способ восстановить коленный мениск с помощью индивидуального имплантата, созданного методом трехмерной печати, сообщает Medicalxpress. В имплантатах использовали человеческие факторы роста, стимулирующие стволовые клетки к регенерации собственной хрящевой ткани.

Для создания индивидуального имплантата ученые сканировали здоровое колено и на его основе создавали трехмерную модель мениска. Затем ее печатали на 3D-принтере с разрешением до 10 микрон из поликапролактона, биоразлагаемого материала, который используется в хирургии для саморассасывающихся швов. Печать имплантата занимала около получаса.

Чтобы стимулировать стволовые клетки для регенерации ткани, ученые использовали два рекомбинантных белка человека — факторы роста. Для правильного формирования ткани белки должны высвобождаться в нужных областях имплантата в определенном порядке, для этого их заключали в два типа медленнорастворимых полимерных микросфер. На заключительном этапе мениск имплантировали в колено.

Метод был успешно опробован на овцах, у которых строение колена близко к человеческому. Регенерация колена животных занимала от 4 до 6 недель, после чего имплантат рассасывался в организме. Сейчас ученые исследуют продолжительность эффекта регенерации и готовы перейти к клиническим испытаниям.

«Это отход от классической тканевой инженерии, в которой стволовые клетки изымают из тела пациента, манипулируют ими в лаборатории, и затем возвращают назад, и которая не дает значительных результатов. Наш способ позволяет вести процесс в организме, используя возможности стволовых клеток для регенерации тканей», — сообщил руководитель исследования, профессор Джереми Мао (Jeremy Mao).

Восстановление хрящевой ткани в колене в настоящее время представляет масштабную медицинскую проблему. Только в США делают около миллиона операций на мениске каждый год. Небольшие повреждения хрящевой ткани можно сшить, однако значительные повреждения необходимо удалять. Такая операция дает временное улучшение в виде уменьшения боли и отека, однако в отсутствие амортизатора между коленом и голенью у пациента вскоре развивается артрит.

Для восстановления мениска используют другие части организма и донорскую ткань, но ввиду низкого уровня кровоснабжения хрящевой ткани у взрослого человека она практически не регенерирует. Проводятся также многочисленные исследования возможностей восстановления мениска с помощью трехмерной печати, однако Science Translational Medicine пишет, что хрящевые клетки в тканевых трансплантатах все еще показывают низкую выживаемость в организме.

Новости по теме

Комментарии

Авторизуйтесь чтобы оставлять комментарии.
Интересное в интернете
История, политика и наука с её дронами-убийцами
Читайте ежедневные материалы на гуманитарные темы. Подпишитесь на «Русскую планету» в соцсетях
Каждую пятницу мы будем присылать вам сборник самых важных
и интересных материалов за неделю. Это того стоит.
Закрыть окно Вы успешно подписались на еженедельную рассылку лучших статей. Спасибо!
Станьте нашим читателем,
сделайте жизнь интереснее!
Помимо актуальной повестки дня, мы также публикуем:
аналитику, обзоры, интервью, исторические исследования.
личный кабинет
Спасибо, я уже читаю «Русскую Планету»