研究發現壓電材料有助於膝關節軟骨的重新生長
通過刺激細胞繁殖,電力已被證明可以幫助治愈軟組織損傷。現在,一種可發電的植入材料似乎也能促進受損關節中軟骨的再生。在康涅狄格大學進行的一項研究中,由Thanh Nguyen助理教授和博士後研究員Yang Liu領導的團隊探索了使用一種由稱為左旋聚乳酸(PLLA)的可生物降解聚合物的納米纖維製成的“組織支架”。
此前,它曾被用於加速斷骨的癒合。
所謂的組織支架,其名稱來自於它們有一個類似於腳手架的三維內部結構,其可作為一種棲息地讓相鄰的細胞遷移到其中並進行繁殖。最終,腳手架溶解並完全被細胞取代並形成一塊堅實的生物組織。
然而不幸的是,根據科學家們的說法,使用傳統支架再生的關節軟骨往往比原來的軟骨更脆弱,這導致它在經常使用的情況下會發生迅速破裂的情況。這就是PLLA的用處。
除了具有生物相容性外,它還是一種壓電材料,這意味著它在受到機械壓力時產生一個小電流。因此,人們相信,如果將這種材料製成的組織支架植入關節炎患者的膝關節中,當它在行走等活動中受到擠壓時將會不斷產生促進軟骨的電流。
為了測試這一理論,該材料的碎片被放置在兔子受傷的膝關節中,兔子會定期在緩慢移動的跑步機上跳動。結果發現,在一到兩個月後,關節內開始重新長出強壯的軟骨。相比之下,接受非壓電組織支架的對照組,其受損軟骨幾乎沒有癒合。
重要的是,這種材料不包含任何化學生長因子,而化學生長因子可能會造成不必要的副作用。研究人員現在希望在更大、更年長的動物身上測試這項技術,另外對再生的軟骨展開至少一到兩年的監測。