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“电疗”植入物有助治疗关节炎

2022-01-17 中国科学报 李木子
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  能够产生微弱电流的膝关节植入物可以刺激软骨再生,从而作为关节炎的一种治疗方法。相关研究成果近日发表于《科学—转化医学》。

  研究人员在兔子身上测试后发现,植入这种装置的兔子在运动时可以通过机械力产生电能。在软骨损伤后,植入这种装置比服用安慰剂产生了更多愈合过程。

  随着年龄的增长,骨关节炎是膝关节疼痛的常见原因,它包括软骨的磨损和撕裂。软骨是覆盖在骨头末端的一层类似橡胶的物质,能够防止骨头摩擦。

  目前,科学家正在开发一些实验性的治疗方法,如新药和干细胞植入,后者是一种未成熟的细胞,具有发展成任何细胞类型的能力。一些研究表明,温和的电流可以促进膝盖软骨细胞的增殖,进而修复损伤。

  为了避免将电池放入体内,美国康涅狄格大学的Thanh Nguyen和同事开发出一种约半毫米厚的生物可降解膜,当它被压缩和拉伸时就能发电。这种材料有一个类似支架的结构,可以刺激细胞迁移到其中。

  为了测试其功能,Nguyen团队在兔子膝盖软骨上打了个洞,然后用这种材料对其进行了修补。经过一个月的休息后,研究人员将兔子放在缓慢移动的跑步机上,迫使它们每天跳20分钟,以锻炼其腿部并产生电流。

  两个月后,研究小组从兔子的关节中提取了组织样本,并在显微镜下对其完整性和健康程度进行了评估。研究小组发现,软骨细胞已经转移到这些补丁中,并且关节看起来更加完整。“来自骨髓的干细胞被吸收到支架中。”Nguyen说。

  这些兔子的软骨平均得分为15分,满分为18分,而另一组被给予类似但不发电材料治疗的兔子的软骨得分约为5分。

  “如果用在人身上,用来制造植入物的材料将在大约两个月后降解,当然可以进行一些调整,使其持续时间更长。”Nguyen说。

  相关论文信息:https://doi.org/10.1126/scitranslmed.abi7282

打印 责任编辑:阎芳

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