Биоинженеры из Коннектикутского университета (США) успешно восстановили суставной хрящ в колене кролика с помощью пьезоэлеткричества. Однажды новый метод может позволить восстанавливать поврежденные хрящи и у человека, сообщает EurekAlert!. Подробное описание разработки появилось в журнале Science Translational Medicine.

Исследователи разработали тканевый каркас из нановолокон поли-L-молочной кислоты (PLLA) – биоразлагаемого полимера, который используется в хирургической нити. Наноматериал обладает таким свойством, как пьезоэлектричество. Когда его сжимают, он производит небольшой выброс электрического тока. Регулярные движения сустава – например, при ходьбе – могут привести к тому, что каркас PLLA будет генерировать слабое, но постоянное электрическое поле, побуждающее клетки превращаться в хрящ. Никаких внешних факторов роста или стволовых клеток (которые потенциально могут вызвать нежелательные побочные эффекты) не требуется. Что особенно важно, растущий хрящ является механически прочным.

Команда протестировала разработку на колене раненого кролика. После имплантации каркаса кролику разрешили прыгать на беговой дорожке, и, как и предполагалось, хрящ восстановился нормально. 

«Пьезоэлектричество — это явление, которое также существует в человеческом теле. Кости, хрящи, коллаген, ДНК и различные белки имеют пьезоэлектрический отклик», – говорит доктор Ян Лю, ведущий автор опубликованной работы.

Ученые планируют проверить работу каркаса на более крупных животных: как на молодых, так и на пожилых. Артрит обычно является возрастной болезнью, и молодые животные выздоравливают легче, чем старые. Если пьезоэлектрические «леса» помогут выздороветь и старым животным, это действительно может стать прорывом в биоинженерии.