Изследователите Тхан Нгуен (вляво) и Янг Лиу с проба от пиезоелектрическата тъкан
(снимка: Thanh Nguyen / UCONN)
Чрез стимулиране на клетките да се възпроизвеждат, електричеството помага за заздравяване на наранявания на меките тъкани. Сега се оказа, че един пиезоелектричен материал, който може да се имплантира в човешкото тяло, е способен да увеличи растежа на хрущяла в увредени коленни стави, произвеждайки електричество.
Изобретението е дело на екип на Университета в Кънектикът (UCONN), ръководен от проф. Танх Нгуен и докторанта Янг Лиу. Те изследвали използването на „тъканно скеле”, направено от нановлакна на биоразградим полимер, известен като поли-L млечна киселина (PLLA), разказва за иновацията NewAtlas. Преди това материалът е използван за ускоряване на заздравяването на счупени кости.
Така наречените тъканни скелета получават името си от факта, че имат триизмерна вътрешна структура, подобна на скеле. Тя действа като „място за нощуване” за съседните клетки, така че те да могат да мигрират и да се възпроизвеждат. С течение на времето скелето се разтваря и се заменя напълно от клетките. Крайният резултат е цялостна и добре оформена биологична тъкан.
За съжаление, според учените, ставният хрущял, който бива „отгледан” по тази техника, е склонен да е по-крехък от „оригиналния” хрущял. Той се уврежда бързо. Ето къде идва ролята на PLLA.
Освен че е биосъвместим, новият материал е и пиезоелектричен. Той произвежда слаб електрически ток при механично напрежение. Поради това учените допуснали, че ако тъканно скеле, направено от PLLA, бъде имплантирано в артритна колянна става, то непрекъснато ще произвежда електричество, укрепвайки хрущяла. Материалът може да генерира електричество постоянно, тъй като се притиска по време на ходене.
За да се провери тази теория, късове от материала били имплантирани в увредени стави на зайци – животни, известни със своята пъргавост. След това зайците били подтикнати редовно да подскачат върху бавно движеща се бягаща пътека. Установено е, че след един до два месеца в ставите им е налице силен, здрав хрущял.
Материалът не съдържа никакви химически растежни фактори, които могат да причинят нежелани странични ефекти, казват учените. Сега те искат да тестват технологията върху по-големи, по-възрастни животни и да наблюдават отново израсналия хрущял за по-дълъг период – поне година или две.