Изучение хряща кенгуру может помочь в лечении человека

Когда хрящ разрушается, может возникнуть множество проблем. Хрящ имеет ограниченную способность к самовосстановлению или восстановлению.

Вот почему одним из методов лечения сильно поврежденного хряща в современных медицинских центрах является хирургическая имплантация искусственного сустава. Тем не менее, многие из этих имплантатов имеют проблемы с производительностью.Понимание биомеханики естественного хряща может привести к разработке более совершенных имплантатов искусственных суставов.

Это и есть цель исследователей из Технологического университета Квинсленда в Брисбене, Австралия. Команда исследовала хрящ кенгуру как аналог ткани человека и обнаружила, что сеть белков коллагена, расположенная близко к поверхности, играет важную роль в том, чтобы помочь хрящу поглощать силы без повреждения. Это поведение отличалось от поведения в большинстве исследований коленного хряща, предполагая, что искусственные коленные и плечевые суставы могут нуждаться в другом.

Исследователи сообщают о своих выводах в журнале Applied Physics Letters от AIP Publishing.Заполнение пробела в исследованияхКоманда изучает проблемы с плечевым хрящом, потому что плечо может получить травмы и в конечном итоге у него развивается остеоартрит, что вызывает растущую озабоченность у стареющих и активных людей. «Коленный хрящ был тщательно изучен. Однако существует лишь ограниченное количество исследований, конкретно посвященных тканям плечевого хряща.

Мы считаем [изучение плечевого хряща] важным, потому что, особенно при занятиях спортом, существует вероятность того, что плечо может быть поражено травмы и возможное развитие остеоартрита », — сказал Юаньтун Гу, профессор Технологического университета Квинсленда, возглавлявший группу.Команда решила провести эксперимент с плечевым хрящом кенгуру в качестве аналога человеческой ткани, которую труднее получить.

Команда считает, что кенгуру является подходящей альтернативной животной моделью для изучения биомеханики плечевого хряща человека, поскольку кенгуру имеет бид-педальную осанку, по размеру похож на человека (взрослый самец кенгуру может весить почти 150 фунтов), а Кенгуру захватывает, ударяет руками и поднимает конечности, как движения человека, опосредованные плечами. Овцы, некоторые виды крыс или мышей или приматов, не относящихся к человеку, обычно изучаются в качестве моделей на животных, но у них отсутствуют многие из этих человеческих характеристик.

Исследователи проверили, как деформируется хрящ кенгуру, в «тесте на вдавливание», в котором ткань прижималась закругленным стержнем. Затем они добавили ферменты, чтобы разрушить определенные компоненты хряща, и повторно провели тесты.Команда экспериментировала с деградацией двух основных компонентов хрящевой ткани: протеогликанов, типа белка, который составляет большую часть внеклеточного матрикса между клетками, и коллагена, основного структурного поддерживающего белка в матриксе, который также содержится в волосах и волосах. гвозди. Оба типа белка влияли на несущую способность хряща, но исследователи определили, что коллагеновая сеть плечевого хряща является доминирующим игроком.

Это отличалось от других исследований коленного хряща, которые идентифицировали протеогликаны как более доминирующие.Улучшение имплантатовРезультаты исследователей подчеркивают, что хрящи плеча и колена могут значительно отличаться по своей реакции на внешние нагрузки. По словам Гу, результаты подчеркивают необходимость создания искусственного хрящевого материала для конкретного плечевого или коленного сустава таким образом, чтобы он был адаптирован для имитации различных локальных механических условий, которым подвергается ткань в конкретном суставе.

По словам Гу, на сегодняшний день при создании искусственных хрящевых материалов возникают трудности с воспроизведением биомеханических свойств естественной ткани, особенно ее прочности. «Мы надеемся улучшить дизайн и производство материалов для искусственного хряща, применив наше улучшенное понимание ключевых факторов, которые влияют на биомеханические свойства естественного хряща», — сказал он.Затем команда намеревается проверить и уточнить свои выводы.

Конечная цель — применить их открытия для улучшения стратегий тканевой инженерии и разработать новые биомеханически улучшенные заменители хряща для плечевых имплантатов.


Оставьте комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *