Hidrogel pe bază de Kevlar reconstituie magia cartilajului natural

Cartilajul uman este constituit în proporție de 80% din apă și totuși rezistă unora dintre cele mai mari forțe din corp. Cu toate acestea, nu este indestructubil, iar atunci când este lezat de multe ori trebuie să fie înlocuit. Materialele sintetice nu s-au ridicat la nivelul așteptărilor până recent, când cercetătorii de la universitățile din Michigan și Jiangnan au dezvoltat „Kevlartilage” - un material care a reușit combinația improbabilă de forță și apă.

Celelalte materiale aflate în prezent în testare înclină spre una dintre cele două atribute ale cartilajului natural: conținut de apă și rezistență. Primele sunt pe bază de hidrogel și, deși sprijină dezvoltarea celulelor condrocite din cartilajul natural, sunt sfâșiate de forțe relativ mici. Cele din a doua categorie sunt rezistente, însă nu au suficientă apă pentru a transporta nutrienții către celule.

Noul hidrogel pe bază de Kevlar combină rețeaua de nanofibre dure a Kevlarului cu alcoolul polivinilic (PVA).

În cartilajul natural, rețeaua de proteine și alte biomolecule capătă forță rezistând cursului apei dintre camerele sale. Presiunea apei reconfigurează rețeaua, ajutând-o să se deformeze fără a se sparge. În timpul procesului apa este eliberată, iar rețeaua își revine absorbind apa ulterior. Acest mecanism permite articulațiilor cu impact crescut - cum este genunchiul - să reziste unor forțe imense. Alergarea zdrobește în mod repetat articulația între oase, forțând apa să iasă și, ca rezultat, cartilajul să devină mai flexibil. Apoi, când alergătorul se află în repaos, cartilajul absoarbe apa, pentru a redeveni rezistent la compresie.

Cartilajul sintetic funcționează după același principiu, eliberând apa în condiții de stres și reabsorbind-o ulterior, ca un burete. Nanofibrele de aramidă din Kevlar alcătuiesc cadrul materialului, iar PVA ține apa înăuntrul rețelei atunci când materialul este întins sau comprimat. Aceste două materiale nu lezează celulele adiacente, astfel încât ar fi potrivit pentru implantarea în anumite situații, cum ar fi părțile mai adânci ale genunchiului.

Aplicațiile noului material nu se limitează la cartilaj. Rețele similare ar putea fi folosite și pentru înlocuirea țesuturilor moi.

Sursa: News Medical

Data actualizare: 03-05-2019 | creare: 16-11-2017 | Vizite: 1452

Bibliografie

New Kevlar-based hydrogel recreates the magic of natural cartilage, link: https://www.news-medical.net/news/20171116/New-Kevlar-based-hydrogel-recreates-the-magic-of-natural-cartilage.aspx

Copyright ROmedic: Articolul se află sub protecția drepturilor de autor. Reproducerea, chiar și parțială, este interzisă!

Alte articole din aceeași secțiune:

Un nou medicament promite prelungirea duratei de viață până la 150 de ani

Un studiu realizat de o echipă de cercetători australieni pare să fi găsit o metodă prin care durata de viaț�...

Cercetătorii au dezvoltat globule roșii sintetice cu noi proprietăți

Ultimele cercetări realizate s-au axat pe încercarea de a dezvolta eritrocite sintetice ce pot mima propritățil...

Google se implică în diagnosticarea persoanelor cu depresie

În curând, persoanele care vor introduce în câmpul de căutare de la Google termenii &bdquo...

Oamenii de știință descoperă noi modalități de a separa alcoolii dăunători sau nedoriți de lichide
Poate AI să recunoască semnele depresiei în vocile oamenilor?
Nivelurile de autonomie la roboții chirurgicali autorizați de FDA: o revizuire sistematică
Un mic dispozitiv care elimină rapid respirația urât mirositoare

Din Biblioteca medicală vă mai recomandăm:

Refacerea cartilajului articular

Din Ghidul de sănătate v-ar putea interesa și:

Cartilajul

Cartilajul este un tesut conjunctiv, rigid si elastic in acelasi timp, foarte bogat in apa si destul de sarac in ce...

Câmpul magnetic și hidrogelurile ar putea fi utilizate pentru creșterea de cartilaj nou

Potrivit unui studiu, magneții ar putea fi utilizați în locul materialelor sintetice pentru aranjarea celulelor ...

Proprietățile unice ale țesutului cartilajului, explorate în cadrul unui nou studiu

În încercarea de a oferi modalități mai eficiente și mai sigure de diagnostic și de tratament a ost...

Cartilaj artificial creat cu ajutorul imprimantei 3D

Lipocartilajul - perspective promițătoare pentru medicina regenerativă și repararea cartilajului

Cartilajul proiectat din celulele septului nazal ajută la tratarea leziunilor complexe ale genunchiului

Forumul ROmedic - întrebări și răspunsuri medicale:

Pe forum găsiți peste 500.000 de întrebări și răspunsuri despre boli sau alte subiecte medicale. Aveți o întrebare? Primiți răspunsuri gratuite de la medici.

intră pe forum