- en ny kunstig brusk holder op til brusk gennem mindst 100.000 cyklusser.
- læger kan erstatte leddene, men brusk forbliver både undvigende og meget efterspurgt.
- dette materiale er en vævet kombination af tre polymerhydrogeler.
forskere fra Duke University har udviklet en ny syntetisk brusk, som de siger kan fungere selv i det menneskelige knæ. Den revolutionerende hydrogel kunne eliminere behovet for hundreder af tusinder af knæudskiftninger hvert år sammen med mange tusinder af andre ledudskiftninger.
den nye brusk analog er lavet af tre hydrogeler—polymerer boostet med absorberet vand—med forskellige strukturer, og disse er “vævet” sammen for at gøre en multidirektionelt fleksibel og redundant dæmpning struktur. Det er som en kurv indpakket i fleksibelt net.
når materialet strækkes, rapporterer Science Alert, er den tredje polymer den, der holder det hele intakt. I mellemtiden er de to første polymerer, som er negativt ladede, “afstødt hinanden og holder sig til vand, så den oprindelige form kan genoprettes.”Forskerne uddyber:
“hydrogelen har det samme aggregatmodul og permeabilitet som brusk, hvilket resulterer i den samme tidsafhængige deformation under begrænset kompression. Hydrogelen er ikke cytotoksisk, har en friktionskoefficient 45 procent lavere end brusk og er 4.4 gange mere slidstærk end en PVA hydrogel.”
i ekstremt lange tests udførte hydrogelmikrobasketstrukturen såvel som brusk.
Hvorfor er kunstig brusk så efterspurgt og så undvigende? Til at begynde med er knæudskiftning en alvorlig operation. Det er invasivt og smertefuldt, med genopretning, der involverer stabil fysioterapi, der starter næsten samme dag for at undgå tab af mobilitet i leddet. Alligevel, som en hofte eller endda en rodkanal, har de nye LED kun en levetid på op til cirka 20 år, før de skal udskiftes igen.
det er ikke dårlig videnskab eller medicinsk misfeasance—det er bare et bevis på, hvor bærende, dynamisk og mekanisk fremragende et funktionelt knæled er. Der er andre medicinske grunde end brusk, at folk skal gennemgå knæudskiftninger, men brusk er ofte det manglende led.
forskere kan erstatte hård og robust knogle med andre ting. De kan arbejde på det mekaniske design af leddet. Brusk er dog speciel. Det er ekstremt hårdt, men forbliver fleksibelt og belastningsdæmpende for ideelt set hele vores liv. Forestil dig en bil, der kørte i 80 år på en motor, der havde de samme 5 liter olie hele tiden.
de store nyheder? Dette er ” den første hydrogel med bruskets styrke og modul i både spænding og kompression, og den første til at udvise bruskækvivalent træktrækstyrke ved 100.000 cyklusser,” forklarer forskerne.
hvis et trin repræsenterer en knæcyklus, svarer 100.000 cyklusser til omkring 57 miles for nogen, der tager tre fods trin. Og da dette kun er den første hydrogel, der passerer den milepæl, er det ikke nødvendigvis loftet.
alligevel kan introduktion af en effektiv kunstig brusk spare mange mennesker fra kirurgi eller endda forlænge levetiden på de kunstige knæ, der stadig skal installeres. For det første skal forskerne teste det in situ med dyrefag. Hvis det går godt, kan mennesker være næste.