Микросферы из нановолокна дают надежду пациентам со сложными травмами хряща

Ученые из Школы стоматологии Университета Мичигана (University of Michigan School of Dentistry) создали биоразлагаемый полимер, способный самостоятельно собираться в полые микросферы. При введении в рану такие микросферы с находящимися в них клетками постепенно деградируют, а клетки продолжают жить, образуя новую ткань.

Разработка такой сферы в качестве носителя клеток, имитирующего естественную для их роста микросреду, представляет собой значительное достижение в области восстановлении тканей, считает профессор Питер Ма (Peter Ma), ведущий автор статьи о новой стратегии, опубликованной он-лайн в журнале Nature Materials.

Восстановление ткани – очень сложная задача, и возможности ее успешного решения чрезвычайно ограничены нехваткой донорской ткани. Разработанный американскими учеными процесс дает надежду пациентам с определенными типами травм хряща, для которых в настоящее время не существует хороших методов лечения. Он представляет собой лучшую альтернативу имплантации аутологичных хондроцитов (autologus chondrocytes implantation ACI) – клиническому методу лечения травм хряща путем непосредственного введения собственных клеток пациента. Качество восстановления ткани методом ACI нельзя назвать хорошим, так как он не позволяет достичь необходимой точности введения клеток, и рост клеток не поддерживается каким-либо носителем, имитирующим естественную среду.

Для лечения сложных и необычной формы дефектов ткани желателен инъецируемый носитель клеток. Используя биоразлагаемые нановолокна, лаборатория профессора Ма разрабатывает стратегию создания биомиметического клеточного матрикса – системы, копирующей биологию и поддерживающей клетки в процессе их роста и образования ткани.

Полые микросферы из нановолокон чрезвычайно пористы, что очень важно, так как в них должны проникать питающие клетки вещества, и имитируют функции клеточного матрикса живого организма. Кроме того, при деградации они не образуется большого количества побочных продуктов распада, способных нарушить рост клетки.

1_95.jpg Впервые ученые разработали звездчатый биоразлагаемый полимер, образующий методом самосборки полые
пористые микросферы . Такие микросферы выполняют функцию носителя клеток,
имитирующего естественную среду, благоприятную для их роста и регенерации ткани.
(Фото: Image courtesy of University of Michigan)

Нановолокнистые сферы заполняются клетками и инъецируются в рану. К тому времени, когда сферы, которые несколько больше, чем клетки, деградируют, росту клеток уже дан хороший старт, так как биомиметический матрикс обеспечил им ту среду, в которой они прекрасно чувствуют себя в естественных условиях.

Этот подход показал себя более успешным, чем использование традиционного клеточного матрикса, применяемого для регенерации тканей в настоящее время. До сих пор не существует способа сделать такой матрикс инъецируемым, и он не применим для доставки клеток в раны сложной конфигурации.

Пока микросферы из нановолокон протестированы только на кроликах. В группе с инъецированным новым носителем наблюдаемый рост ткани был в три-четыре раза больше по сравнению с контролем. Следующий шаг – выяснить, как микросферы с клетками поведут себя в организме крупных животных и, в конечном итоге, человека.

Аннотация к статье

Nanofibrous hollow microspheres self-assembled from star-shaped polymers as injectable cell carriers for knee repair

Пожалуйста, оцените статью:
Ваша оценка: None Средняя: 4.8 (5 votes)
Источник(и):

http://ns.umich.edu/…es/story.php?…