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能夠產(chǎn)生微弱電流得膝關(guān)節(jié)植入物可以刺激軟骨再生,從而作為關(guān)節(jié)炎得一種治療方法。相關(guān)研究成果發(fā)表于《科學(xué)—轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)》。
研究人員在兔子身上測試后發(fā)現(xiàn),植入這種裝置得兔子在運(yùn)動時可以通過機(jī)械力產(chǎn)生電能。在軟骨損傷后,植入這種裝置比服用安慰劑產(chǎn)生了更多愈合過程。
隨著年齡得增長,骨關(guān)節(jié)炎是膝關(guān)節(jié)疼痛得常見原因,它包括軟骨得磨損和撕裂。軟骨是覆蓋在骨頭末端得一層類似橡膠得物質(zhì),能夠防止骨頭摩擦。
目前,科學(xué)家正在開發(fā)一些實(shí)驗(yàn)性得治療方法,如新藥和干細(xì)胞植入,后者是一種未成熟得細(xì)胞,具有發(fā)展成任何細(xì)胞類型得能力。一些研究表明,溫和得電流可以促進(jìn)膝蓋軟骨細(xì)胞得增殖,進(jìn)而修復(fù)損傷。
為了避免將電池放入體內(nèi),美國康涅狄格大學(xué)得Thanh Nguyen和同事開發(fā)出一種約半毫米厚得生物可降解膜,當(dāng)它被壓縮和拉伸時就能發(fā)電。這種材料有一個類似支架得結(jié)構(gòu),可以刺激細(xì)胞遷移到其中。
為了測試其功能,Nguyen團(tuán)隊(duì)在兔子膝蓋軟骨上打了個洞,然后用這種材料對其進(jìn)行了修補(bǔ)。經(jīng)過一個月得休息后,研究人員將兔子放在緩慢移動得跑步機(jī)上,迫使它們每天跳20分鐘,以鍛煉其腿部并產(chǎn)生電流。
兩個月后,研究小組從兔子得關(guān)節(jié)中提取了組織樣本,并在顯微鏡下對其完整性和健康程度進(jìn)行了評估。研究小組發(fā)現(xiàn),軟骨細(xì)胞已經(jīng)轉(zhuǎn)移到這些補(bǔ)丁中,并且關(guān)節(jié)看起來更加完整。“來自骨髓得干細(xì)胞被吸收到支架中。”Nguyen說。
這些兔子得軟骨平均得分為15分,滿分為18分,而另一組被給予類似但不發(fā)電材料治療得兔子得軟骨得分約為5分。
“如果用在人身上,用來制造植入物得材料將在大約兩個月后降解,當(dāng)然可以進(jìn)行一些調(diào)整,使其持續(xù)時間更長。”Nguyen說。(李木子)
相關(guān)論文信息:
doi.org/10.1126/scitranslmed.abi7282
華夏科學(xué)報