Biomateriały hybrydowe nowej generacji

Opublikowane 26 października 2019

Wyobraźmy sobie świat, w którym regeneracja urazów chrząstki nie stanowi problemu, nawet u osób chorych i starszych. Finansowani przez UE badacze zsyntetyzowali nowatorskie biomateriały hybrydowe do regeneracji utraty tkanki i jej funkcji.

Zwiększająca się długość życia ludzi na całym świecie i konieczne jest stworzenie lepszych metod leczenia uszkodzeń chrząstki. Nie istnieje jednak obecnie biomateriał, który stymulowałby regenerację chrząstki, a następnie ulegał rozpuszczeniu. Obecnie używane bierne biologicznie implanty mają ograniczoną żywotność i strategie terapii komórkowych napotykają na trudności w uzyskiwaniu wysokiej jakości tkanki.

Pod egidą projektu „Hybrid approaches to bone regeneration” (HABER), badacze zsyntetyzowali nowatorskie biomateriały organiczno-nieorganiczne wykonane z biodegradowalnego polimeru alginowego i bioaktywnej krzemionki. Takie właściwości biomateriału zostały przetestowane w leczeniu chrząstki.

Aby kontrolować degradację i właściwości mechaniczne nowych hybryd, użyto wraz z alginianem sodu różnych krzemionkowych czynników sprzęgających, takich jak 3-glicydooksypropylotrimetoksysilan (GPTMS) i 3-aminopropylotrietoksysilan (APTES).

biomateriały

Używając technik drukowania 3D, badacze z powodzeniem utworzyli porowate rusztowania alginianowo-APTES z porami o wielkości 100-150 mikrometrów. Te rusztowania mają właściwości podobne do tkanek miękkich takich jak chrząstka i zawierają nanocząstki szkła zmodyfikowane przy pomocy APTES, poprawiające odpowiedź komórkową i właściwości mechaniczne.

Wyniki projektu, obejmujące pomysł wykorzystania biomateriałów hybrydowych, przekładają się na nowe podejście terapeutyczne. Umożliwi ono dostarczanie szytych na miarę biomateriałów, które ulegają rozkładowi poprzez naturalne mechanizmy remodelowania po wszczepieniu. Takie biomateriały hybrydowe mogą polepszyć jakość życia pacjentów cierpiących na urazy lub chorobę zwyrodnieniową stawów.