Biohybridní materiál může úspěšně nahradit poškozenou chrupavku

Když dojde k poškození chrupavky v kloubu, jako je například koleno, tak se obvykle hojí jen pomalu, pokud vůbec. Řešením by se jednou mohl stát nový biohybridní materiál, který nejen chrupavku nahradí, ale zároveň podporuje i růst nové chrupavky z tělních buněk.

Jednou z hlavních obtíží, jimž musejí čelit tvůrci umělé chrupavky, je, že musí jít o materiál dostatečně tvárný, aby se ohýbal podle činnosti kloubu, ale také dostatečně pevný, aby vydržel neustálé zatížení při pohybu.

V minulosti byly používány buď materiály z biologických polymerů, jako kolagen, fibrin či kyselina hyaluronová, anebo čistě syntetické materiály. Podle badatelů americké Cornell University ani jeden z těchto přístupů vlastně nedokázal úspěšně naplnit oba zmíněné požadavky na tkáň chrupavky v těle.

Tým Cornellu proto vyvinul biohybridní materiál, který je založený na vláknech přírodního kolagenu, vytvářejících suspenzi v syntetickém hydrogelu. Použitý hydrogel je přitom zwitteriontový, což znamená, že obsahuje ionty, které nesou pozitivní i negativní náboj, a ve výsledku jsou neutrální.

Když jsou kolagenová vlákna smíchána s hydrogelem, ionty gelu interagují s kladně a záporně nabitými ionty kolagenových vláken. Vlákna se díky tomu samovolně uspořádají do sítě, podobně jako v přírodní chrupavce. Výsledný materiál je pevný a odolný, a přitom také měkký a ohebný.

Autor: RNDr. Stanislav Mihulka, Ph.D.

Líbil se Vám tento článek? Doporučte jej svým známým.

Více informací najdete zde: