Le nanofibre utilizzano la piezoelettricità per far crescere la cartilagine

L’osteoporosi non può ancora essere curata. La speranza è ora data dalle nanofibre, che, grazie alla piezoelettricità, consentono la crescita di nuova cartilagine.

Storrs (Stati Uniti). artrite È una delle cause più comuni di dolore cronico. Nel caso di malattie articolari, si accumula l’infiammazione cronica cartilagine nelle articolazioni fino a quando le ossa non entrano finalmente in contatto con le ossa. Finora Medicinale Allevia i sintomi e chiedi che il menisco si rompa con i farmaci, ma non ancora invertire. Pertanto, esistono solo metodi di trattamento in cui la cartilagine deteriorata viene sostituita da una cartilagine sana proveniente da un’altra area del corpo. Tuttavia, questo porta a lesioni nel punto di estrazione.

Ci sono stati anche tentativi di ricrescere la cartilagine nell’articolazione danneggiata. Tuttavia, questo non ha funzionato perché la crescita della cartilagine non poteva stabilizzare la normale cartilagine.

I segnali elettrici fanno crescere la cartilagine

mondo Università del Connecticut Ora hanno provato un nuovo metodo per la ricrescita mirata della cartilagine. La squadra di Yang Lui ha continuato, secondo la loro pubblicazione sulla rivista specializzata Scienze della medicina traslazionale Per segnali elettrici piuttosto che per fattori di crescita chimici. Gli studi hanno dimostrato che la cartilagine risponde alla stimolazione elettrica. “I campi elettrici promuovono la rigenerazione dei tessuti”, spiega Lowe.

Quindi i ricercatori hanno sviluppato una struttura NanofasrneGrazie Piezoelettrico Genera una tensione elettrica sotto carico meccanico. Il materiale utilizzato è un acido poli-L-lattico polimerico biodegradabile, che è stato finora utilizzato, ad esempio, per chiudere ferite chirurgiche.

La cartilagine cresce nella coltura cellulare

In un esperimento, la struttura fatta di nanofibre è stata in grado di far crescere nuova cartilagine nella coltura cellulare. Gli scienziati hanno quindi testato questo metodo sui conigli, dove in precedenza avevano causato gravi danni alla cartilagine simili a quanto accadeva nelle persone con osteoartrosi. Alcuni degli animali sono stati quindi impiantati utilizzando un nanoscaffold piezoelettrico. I conigli impiantati con un simile nanoscaffold senza piezoelettricità e i conigli che non hanno ricevuto un impianto sono serviti come gruppi di controllo.

L’impalcatura su nanoscala consente la crescita della cartilagine nei conigli

Dopo la fase di recupero di quattro settimane, metà dei tre gruppi ha completato un programma di addestramento in cui gli animali si sono mossi su un tapis roulant. Il materiale piezoelettrico nel primo gruppo impiantato ha generato un debole campo elettrico per compressione e allungamento. Dopo uno o due mesi, gli scienziati hanno esaminato le condizioni della cartilagine degli animali precedentemente uccisi.

Negli animali che hanno subito impianti piezoelettrici e addestramento, la cartilagine danneggiata viene quasi completamente rigenerata. Se l’allenamento è stato svolto per un mese o due, non ha fatto quasi alcuna differenza per il risultato. “Solo un mese di allenamento ha portato a una significativa guarigione della cartilagine e non ha lasciato molto spazio per ulteriori miglioramenti”, hanno affermato gli scienziati. La guarigione della cartilagine è stata significativamente peggiore negli animali che non hanno subito impianti piezoelettrici o non hanno completato il programma di addestramento.

Altri studi sugli animali

“La piezoelettricità è un fenomeno presente anche nel corpo umano. Ossa, cartilagine, collagene, DNA e varie proteine ​​hanno una risposta piezoelettrica. Il nostro approccio al trattamento della cartilagine è altamente applicabile clinicamente e studieremo i meccanismi di guarigione coinvolti”, spiega Liu .

Tuttavia, prima che possano essere condotti studi clinici sull’uomo, gli esperimenti sugli animali dovrebbero chiarire le domande senza risposta. A tal fine, dovrebbero essere condotti esperimenti su animali più simili all’uomo in termini di peso e dimensioni. Inoltre, gli animali dovrebbero essere monitorati per almeno un anno per garantire che la cartilagine abbia una durata di conservazione sufficientemente lunga.

Scienza Medicina traslazionale, doi: 10.1126/scitranslmed.abi7282