Nanovezels gebruiken piëzo-elektriciteit om kraakbeen te laten groeien

Robert Clatt

Osteoporose is nog niet te genezen. Hoop wordt nu gegeven door nanovezels, die dankzij piëzo-elektriciteit nieuw kraakbeen laten groeien.


Storrs (VS). artritis Het is een van de meest voorkomende oorzaken van chronische pijn. Bij gewrichtsaandoeningen stapelt zich chronische ontsteking op kraakbeen in de gewrichten totdat de botten uiteindelijk in contact komen met de botten. Tot nu Geneesmiddel Verlicht de symptomen en vraag om de meniscus af te breken met medicatie, maar nog niet om te keren. Daarom zijn er alleen behandelmethoden waarbij het aangetaste kraakbeen wordt vervangen door gezond kraakbeen uit een ander deel van het lichaam. Dit leidt echter tot verwondingen op het extractiepunt.


Er zijn ook pogingen gedaan om het kraakbeen in het beschadigde gewricht terug te laten groeien. Dit lukte echter niet omdat de kraakbeengroei het normale kraakbeen niet kon stabiliseren.


Elektrische signalen zorgen ervoor dat kraakbeen groeit

wereld- Universiteit van Connecticut Ze hebben nu een nieuwe methode geprobeerd voor gerichte hergroei van kraakbeen. Het team van Yang Lui ging verder, volgens hun publicatie in het gespecialiseerde tijdschrift Translationele geneeskundewetenschappen Voor elektrische signalen in plaats van chemische groeifactoren. Studies hebben aangetoond dat kraakbeen reageert op elektrische stimulatie. “Elektrische velden bevorderen weefselregeneratie”, legt Lowe uit.

Dus ontwikkelden de onderzoekers een raamwerk NanofasrneMet dank Piezoelektrizität Het genereert een elektrische spanning onder mechanische belasting. Het gebruikte materiaal is een biologisch afbreekbaar polymeer poly-L-melkzuur, dat tot nu toe wordt gebruikt om bijvoorbeeld operatiewonden te sluiten.

Kraakbeen groeit in celcultuur

In één experiment was het raamwerk gemaakt van nanovezels in staat om nieuw kraakbeen te laten groeien in celkweek. De wetenschappers testten deze methode vervolgens op konijnen, waar ze eerder ernstige kraakbeenschade veroorzaakten, vergelijkbaar met wat gebeurde bij mensen met artrose. Sommige dieren werden vervolgens geïmplanteerd met behulp van een piëzo-elektrische nanoscaffold. Konijnen geïmplanteerd met een vergelijkbare nanoscaffold zonder piëzo-elektriciteit, en konijnen die geen implantaat kregen, dienden als controlegroepen.

READ  'Wonderful success' - wat de Britten beter doen | Wetenschap

Steigers op nanoschaal maken de groei van kraakbeen bij konijnen mogelijk

Na de herstelfase van vier weken voltooide de helft van de drie groepen een trainingsprogramma waarbij de dieren op een loopband bewogen. Het piëzo-elektrische materiaal in de eerste geïmplanteerde groep wekte een zwak elektrisch veld op door samendrukken en uitrekken. Na één tot twee maanden onderzochten de wetenschappers de toestand van het kraakbeen van de eerder gedode dieren.


Bij dieren die piëzo-elektrische implantaten en training hebben ondergaan, wordt beschadigd kraakbeen bijna volledig geregenereerd. Of de training nu een maand of twee duurde, voor het resultaat maakte het bijna geen verschil. “Slechts een maand training leidde tot aanzienlijke genezing van kraakbeen en liet niet veel ruimte voor verdere verbeteringen”, aldus de wetenschappers. De genezing van kraakbeen was significant slechter bij dieren die geen piëzo-elektrische implantaten hadden ondergaan of het trainingsprogramma niet afmaakten.

Meer dierstudies

“Piëzo-elektriciteit is een fenomeen dat ook in het menselijk lichaam aanwezig is. Botten, kraakbeen, collageen, DNA en verschillende eiwitten hebben een piëzo-elektrische respons. Onze benadering voor de behandeling van kraakbeen is zeer klinisch toepasbaar en we zullen de betrokken genezingsmechanismen onderzoeken”, legt Liu uit. .

Voordat klinische studies bij mensen kunnen worden uitgevoerd, moeten dierproeven echter onbeantwoorde vragen ophelderen. Hiervoor moeten experimenten worden uitgevoerd met dieren die qua gewicht en grootte meer op mensen lijken. Bovendien moeten dieren gedurende ten minste één jaar worden gecontroleerd om ervoor te zorgen dat het kraakbeen voldoende lang houdbaar is.

Science Translational Medicine, doi: 10.1126/scitranslmed.abi7282

Geef een antwoord

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *