- nowa sztuczna chrząstka utrzymuje chrząstkę przez co najmniej 100 000 cykli.
- lekarze mogą wymieniać stawy, ale chrząstka pozostaje zarówno nieuchwytna, jak i bardzo poszukiwana.
- ten materiał jest tkaną kombinacją trzech polimerowych hydrożeli.
naukowcy z Duke University opracowali nową syntetyczną chrząstkę, która według nich może działać nawet w ludzkim kolanie. Rewolucyjny hydrożel może wyeliminować potrzebę setek tysięcy protez stawu kolanowego każdego roku, wraz z wieloma tysiącami innych protez stawu.
nowy Analog chrząstki składa się z trzech hydrożeli—polimerów wzmocnionych absorbowaną wodą—o różnych strukturach, które są „splecione” ze sobą, aby stworzyć wielokierunkowo elastyczną i redundantną strukturę amortyzującą. To jak kosz owinięty elastyczną siatką.
kiedy materiał jest rozciągnięty, raporty Science Alert, trzeci polimer jest Tym, który utrzymuje całość w stanie nienaruszonym. Tymczasem dwa pierwsze polimery, które są naładowane ujemnie, ” odpychają się nawzajem i przyklejają do wody, dzięki czemu można przywrócić pierwotny kształt.”Naukowcy opracowują:
” hydrożel ma taki sam moduł agregacji i przepuszczalność jak chrząstka, co powoduje takie samo odkształcenie zależne od czasu przy ograniczonym ściskaniu. Hydrożel nie jest cytotoksyczny, ma współczynnik tarcia o 45 procent niższy od chrząstki i wynosi 4.4 razy bardziej odporny na zużycie niż hydrożel PVA.”
w bardzo długich testach przeprowadzono hydrożelową strukturę mikrobasketu, a także chrząstkę.
dlaczego sztuczna chrząstka jest tak pożądana i tak nieuchwytna? Na początek, wymiana stawu kolanowego to poważna operacja. Jest to inwazyjne i bolesne, z odzysku, który wymaga stałej terapii fizycznej począwszy prawie tego samego dnia, aby uniknąć utraty mobilności w stawie. Mimo to, podobnie jak biodro lub nawet kanał korzeniowy, nowe stawy mają żywotność tylko do około 20 lat, zanim trzeba je ponownie wymienić.
to nie jest zła nauka ani Medyczne uchybienia—to tylko świadectwo tego, jak wytrzymały, dynamiczny i mechanicznie doskonały jest funkcjonalny staw kolanowy. Istnieją powody medyczne inne niż chrząstka, że ludzie muszą przejść protezy stawu kolanowego, ale chrząstka jest często brakującym ogniwem.
naukowcy mogą zastąpić twardą i wytrzymałą kość innymi rzeczami. Mogą pracować nad mechaniczną konstrukcją złącza. Chrząstka jest jednak wyjątkowa. Jest niezwykle wytrzymały, ale pozostaje elastyczny i doskonale amortyzuje obciążenia przez całe życie. Wyobraź sobie samochód, który jeździł przez 80 lat na jednym silniku, który miał te same 5 litrów oleju przez cały czas.
wielka wiadomość? Jest to” pierwszy hydrożel o wytrzymałości i module sprężystości chrząstki zarówno w rozciąganiu, jak i ściskaniu, a także pierwszy, który wykazuje równoważną chrząstce wytrzymałość zmęczeniową na rozciąganie przy 100 000 cyklach”, wyjaśniają naukowcy.
jeśli jeden krok reprezentuje cykl kolanowy, 100 000 cykli to równowartość około 57 Mil dla kogoś wykonującego trzy metry kroków. A ponieważ jest to tylko pierwszy hydrożel, który przeszedł ten kamień milowy, niekoniecznie jest to pułap.
mimo to wprowadzenie skutecznej sztucznej chrząstki może uratować wiele osób przed operacją, a nawet przedłużyć żywotność sztucznych kolan, które nadal muszą być zainstalowane. Po pierwsze, naukowcy muszą przetestować go in situ z obiektami zwierzęcymi. Jeśli pójdzie dobrze, ludzie mogą być następni.