Ученые из России создали композитные протезы для сухожилий
. Российские биофизики создали полноценную замену для сухожилий из полимеров и композитных материалов, не вызывающих воспалений и раздражения, и испытали ее на крысах. Результаты этих опытов представлены в Journal of Biomedical Materials Research.
«Крайне важно, чтобы имплантируемые материалы не только работали как соединительная ткань, но и способствовали ее регенерации. Данный имплантат обеспечивает условия для эффективного формирования сильной и морфологически адекватной регенерированной связующей ткани в месте дефекта», — рассказывает Владимир Акатов, профессор Института теоретической и экспериментальной биофизики РАН в Пущино.
Разрывы связок и сухожилий — одна из самых тяжелых и трудноизлечимых травм у спортсменов, часто она становится причиной завершения карьеры. Дело в том, что молекулярные биологи и медики пока не открыли гормоны или лекарства, заставляющие связки восстанавливаться, и не создали адекватную синтетическую замену для этих тканей.
К примеру, тяжелые повреждения ахилловых сухожилий, или «крестов», лечатся при помощи сложных, дорогих и не всегда эффективных операций, во время которых на место повреждения пересаживают часть других сухожилий. Затем следует долгий период восстановления и врастания новых связок в кость, что часто требует от пациента до полугода покоя.
Как сообщает пресс-служба ИТЭБ, Акатов и его коллеги выяснили, как можно ускорить процесс восстановления и при этом вернуть пациенту подвижность, когда экспериментировали с полимерными материалами, применяемыми для выращивания искусственных тканей.
Несколько десятилетий назад ученые обнаружили, что сетки и нити из некоторых природных полимеров, к примеру полигидроксибутирата, заставляют клетки, живущие в культурах в пробирках, прикрепляться к их поверхности и формировать некий аналог ткани, из которой их извлекли.
Это натолкнуло Акатова и его коллег на мысль, что каркасы и сетки, сплетенные из нитей таких биополимеров, можно использовать для одновременного укрепления порванных сухожилий и их ускоренной регенерации.
Ученые укрепили эти структуры волокнами из полиамида, отличающегося высокой прочностью, и погрузили их в культуры соединительной ткани, чтобы проверить, как они влияют на здоровье клеток.
Когда выяснилось, что будущие протезы не вызывают воспалений и массовой смерти клеток, их вставили в лапы десяти крыс, у которых было повреждено ахиллово сухожилие. При этом другую лапу каждой крысы обработали обычным образом, закрепив связку при помощи хирургических нитей.
Как показали опыты, уже через пять недель протез начал зарастать соединительной тканью, очень похожей на исходное сухожилие. Но в связках, сшитых классическим способом, ничего подобного не происходило — в большинстве случаев нити начали рвать мышцы, а сами сухожилия атрофировались.
Акатов и его коллеги надеются, что скоро их протезы будут адаптированы для более крупных животных, а в конечном итоге, после прохождения всех клинических испытаний, проникнут и в медицинскую практику.