غضروف زانو ساخته شده در آزمایشگاه چیز واقعی را شکست می دهد

تعویض غضروف زانو 8 16
یک غضروف جدید زانو در آزمایشگاه 26 درصد قوی تر از غضروف طبیعی در کشش است، چیزی شبیه به آویزان کردن هفت پیانو بزرگ از یک حلقه کلید، و 66 درصد از نظر فشرده سازی قوی تر است - که مانند پارک کردن یک ماشین روی تمبر پستی است. (اعتبار: دانیل تیل/ Unsplash)

بر اساس یک مطالعه جدید، جایگزین جدید غضروف زانو مبتنی بر ژل قوی تر و بادوام تر از نمونه واقعی است.

مسکن‌های بدون نسخه، فیزیوتراپی، تزریق استروئید – برخی از افراد همه آن‌ها را امتحان کرده‌اند و هنوز هم با درد زانو دست و پنجه نرم می‌کنند.

اغلب زانو درد ناشی از ساییدگی و پارگی پیشرونده آن است غضروف به نام استئوآرتریت شناخته می شود که تقریباً از هر شش بزرگسال یک نفر (867 میلیون نفر) در سراسر جهان را مبتلا می کند. برای کسانی که می خواهند از جایگزینی کل مفصل زانو اجتناب کنند، غضروف جدید می تواند به زودی به بیماران کمک کند تا سریع، بدون درد روی پاهای خود بازگردند و همینطور بمانند.

همانطور که در مجله گزارش مواد کاربردی پیشرفتهآزمایش مکانیکی نشان می دهد که هیدروژل - ماده ای ساخته شده از پلیمرهای جاذب آب - می تواند با نیروی بیشتری نسبت به غضروف طبیعی فشار داده و کشیده شود و سه برابر در برابر سایش و پارگی مقاوم تر است.

ایمپلنت های ساخته شده از این ماده در حال حاضر توسط Sparta Biomedical ساخته شده و روی گوسفند آزمایش می شوند. محققان در حال آماده شدن برای شروع آزمایشات بالینی بر روی انسان در سال آینده هستند.

بنجامین وایلی، استاد شیمی در دانشگاه دوک که همراه با کن گال، استاد مهندسی مکانیک و علم مواد، رهبری این تحقیق را بر عهده داشت، می‌گوید: «اگر همه چیز طبق برنامه پیش برود، آزمایش بالینی باید از آوریل 2023 آغاز شود.

غضروف طبیعی زانو

برای ساخت این ماده، تیم ورقه‌های نازکی از الیاف سلولز را برداشتند و پلیمری به نام پلی وینیل الکل را در آنها تزریق کردند تا یک ژل تشکیل شود.

الیاف سلولزی مانند الیاف کلاژن ویلی می‌گوید در غضروف‌های طبیعی، آن‌ها هنگام کشیده شدن به ژل استحکام می‌بخشند. پلی وینیل الکل به آن کمک می کند تا به شکل اولیه خود بازگردد. نتیجه یک ماده ژله مانند با 60 درصد آب است که انعطاف پذیر و در عین حال به طرز شگفت آوری قوی است.

غضروف طبیعی می تواند به ترتیب 5,800 تا 8,500 پوند در هر اینچ کشش و له کردن را قبل از رسیدن به نقطه شکست خود تحمل کند. نسخه آزمایشگاهی اولین هیدروژل است که می تواند حتی بیشتر را تحمل کند. از نظر کشش 26 درصد قوی تر از غضروف طبیعی است، چیزی مانند آویزان کردن هفت پیانوی بزرگ از یک حلقه کلید، و 66 درصد از نظر فشرده سازی قوی تر است - که مانند پارک کردن یک ماشین روی تمبر پستی است.


 دریافت آخرین با ایمیل

مجله هفتگی الهام روزانه

وایلی می‌گوید: «از نظر استحکام هیدروژل واقعاً خارج از نمودار است.

این تیم قبلاً هیدروژل هایی با خواص قابل توجه ساخته است. در سال 2020، آنها گزارش دادند که اولین هیدروژل را ساخته اند به اندازه کافی قوی برای زانوکه با هر قدم نیرویی دو تا سه برابر وزن بدن را احساس می کنند.

با این حال، استفاده عملی از ژل به عنوان جایگزینی برای غضروف، چالش های طراحی دیگری را به همراه داشت. یکی دستیابی به مرزهای بالای قدرت غضروف بود. فعالیت هایی مانند پریدن، پریدن یا بالا رفتن از پله ها حدود 10 مگا پاسکال بر غضروف زانو یا حدود 1,400 پوند در هر اینچ مربع فشار وارد می کند. اما بافت ممکن است تا چهار برابر قبل از شکستن طول بکشد. وایلی می‌گوید: «ما می‌دانستیم که جای پیشرفت وجود دارد.

کاشت زانو برای همیشه دوام نمی آورد

در گذشته، محققانی که تلاش می‌کردند هیدروژل‌های قوی‌تری بسازند، از فرآیند انجماد-ذوب برای تولید کریستال‌هایی در ژل استفاده می‌کردند که آب را بیرون می‌برد و به نگه داشتن زنجیره‌های پلیمری در کنار هم کمک می‌کرد. در مطالعه جدید، محققان به جای انجماد و ذوب هیدروژل، از عملیات حرارتی به نام بازپخت استفاده کردند تا کریستال های بیشتری را در شبکه پلیمری تشکیل دهند.

با افزایش محتوای کریستال، محققان توانستند ژلی تولید کنند که می‌تواند پنج برابر فشار ناشی از کشیدن و نزدیک به دو برابر فشار دادن نسبت به روش‌های انجماد و ذوب را تحمل کند. استحکام بهبود یافته ژل آنیل شده همچنین به حل چالش دوم طراحی کمک کرد: محکم کردن آن بر روی مفصل و ثابت نگه داشتن آن.

غضروف یک لایه نازک را تشکیل می دهد که انتهای استخوان ها را می پوشاند تا روی یکدیگر ساییده نشوند. مطالعات قبلی نتوانسته بودند هیدروژل ها را مستقیماً به استخوان یا غضروف با استحکام کافی بچسبانند تا از شکستن یا سر خوردن آن ها جلوگیری کند. بنابراین تیم دوک رویکرد متفاوتی را ارائه کرد.

روش اتصال آنها شامل سیمان کردن و بستن هیدروژل به a تیتانیوم پایه. سپس این غضروف را فشار داده و در سوراخی که قبلاً غضروف آسیب دیده قرار داشت، گیر می کند. آزمایش‌ها نشان می‌دهند که این طرح 68 درصد محکم‌تر از غضروف طبیعی روی استخوان بسته می‌شود.

وایلی می‌گوید: «یکی دیگر از نگرانی‌های کاشت زانو، سایش در طول زمان است، هم خود ایمپلنت و هم غضروف مقابل.

"تغییر چشمگیر در درمان"

سایر محققان سعی کرده اند غضروف آسیب دیده را با کاشت های زانو ساخته شده از فلز یا پلی اتیلن جایگزین کنند، اما از آنجایی که این مواد سفت تر از غضروف هستند، می توانند بر روی سایر قسمت های زانو آسیب ببینند.

در آزمایش‌های سایش، محققان غضروف مصنوعی و غضروف طبیعی را برداشتند و با فشاری مشابه فشاری که زانو در حین راه رفتن تجربه می‌کند، میلیون‌ها بار روی هم چرخیدند.

دانشمندان با استفاده از یک تکنیک اسکن اشعه ایکس با وضوح بالا به نام توموگرافی کامپیوتری میکرو (micro-CT) دریافتند که سطح نسخه آزمایشگاهی آنها سه برابر بهتر از نمونه واقعی است. با این حال، از آنجایی که هیدروژل از ماهیت صاف، لغزنده و بالشتکی غضروف واقعی تقلید می‌کند، از سایر سطوح مفصلی در برابر اصطکاک محافظت می‌کند که در برابر ایمپلنت می‌لغزند.

غضروف طبیعی ماده ای بسیار بادوام است. ویلی می‌گوید، اما پس از آسیب، توانایی محدودی برای التیام دارد، زیرا رگ‌های خونی ندارد.

در ایالات متحده، آرتروز امروزه دو برابر بیشتر از یک قرن پیش رایج است. زمانی که درمان های محافظه کارانه شکست بخورند، جراحی یک گزینه است. طی دهه‌ها، جراحان تعدادی از روش‌های کم تهاجمی مانند برداشتن غضروف شل یا ایجاد سوراخ‌هایی برای تحریک رشد جدید یا پیوند غضروف سالم از اهداکننده ایجاد کرده‌اند. اما همه این روش ها به ماه ها بازتوانی نیاز دارند و درصدی از آنها به مرور زمان با شکست مواجه می شوند.

به طور کلی به عنوان آخرین راه حل در نظر گرفته می شود، تعویض کامل زانو یک راه اثبات شده برای تسکین درد است. اما مفاصل مصنوعی برای همیشه دوام نمی آورند. ویلی می‌گوید به‌ویژه برای بیماران جوان‌تری که می‌خواهند از جراحی بزرگ برای دستگاهی که فقط نیاز به تعویض مجدد دارد اجتناب کنند، «گزینه‌های خیلی خوبی وجود ندارد».

ویلی می‌گوید: «من فکر می‌کنم که این یک تغییر چشمگیر در درمان افراد در این مرحله خواهد بود.

Sparta Biomedical و مرکز ابزار دقیق مواد مشترک در دانشگاه دوک این کار را تامین مالی کردند. Wiley و Gall سهامداران Sparta Biomedical هستند.

منبع: دانشگاه دوک


کتابهای توصیه شده: بهداشت

میوه تازه پاک کنمیوه تازه پاک کن: پاک کردن، کاهش وزن و بازگرداندن سلامتی خود را با غذاهای خوشمزه ترین طبیعت [Leisure] by Leanne Hall.
هنگام پاک کردن بدن از سموم، وزن خود را از دست می دهید و احساس پر جنب و جوش می کنید. میوه تازه پاک کن همه چیزهایی را که برای سم زدایی آسان و قدرتمند نیاز دارید، شامل برنامه های روزانه، دستور العمل های دهان آبیاری و مشاوره برای انتقال پاک کردن را ارائه می دهد.
اینجا را کلیک کنید برای اطلاعات بیشتر و / یا سفارش این کتاب در آمازون.

پرورش غذاغذاهای پرطرفدار: دستور العملهای گیاهی 200 برای سلامتی Peak [Paperback] by Brendan Brazier.
بر پایه ی فلسفه تغذیه ای که موجب تقویت استرس می شود، در راهنمای تغذیه ای با ارزش وگان مطرح شده است رشد، حرفه ای Ironman triathlete Brendan Brazier در حال حاضر توجه خود را به صفحه شام ​​خود (کاسه صبحانه و سینی ناهار نیز) تبدیل می کند.
اینجا را کلیک کنید برای اطلاعات بیشتر و / یا سفارش این کتاب در آمازون.

مرگ توسط پزشکی توسط گری ناولمرگ توسط پزشکی گری نول، مارتین فلدمن، دبورا راسیو و کارولین دین
محیط پزشکی تبدیل به یک پرتره از شرکت های مشترک، بیمارستان ها و هیئت مدیره دولتی شده است که توسط شرکت های مواد مخدر نفوذ کرده اند. مواد سمی ترین اغلب برای اولین بار تایید می شوند، در حالی که جایگزین های ملایم و طبیعی تر از دلایل مالی نادیده گرفته می شوند. این مرگ توسط پزشکی است.
اینجا را کلیک کنید برای اطلاعات بیشتر و / یا سفارش این کتاب در آمازون.


مقالات بیشتر با این نویسنده

شما همچنین دوست خواهید

به دنبال InnerSelf در

آیکون فیس بوکنماد توییترآیکون یوتیوبنماد اینستاگرامنماد pintrestآیکون rss

 دریافت آخرین با ایمیل

مجله هفتگی الهام روزانه

زبانهای در دسترس

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeeliwhihuiditjakomsnofaplptroruesswsvthtrukurvi

بیشترین مطلب خوانده شده

کودکان و مراقبه 9 9
مدیتیشن برای درمان کودکانی که از تروما، تشخیص های دشوار یا استرس رنج می برند پتانسیل دارد.
by هیلاری A. Marusak
کودکانی که به طور فعال مدیتیشن می‌کنند، فعالیت کمتری را در بخش‌هایی از مغز که درگیر…
گربه در حال نوازش
4 راه برای اینکه بفهمید گربه شما را دوست دارد یا خیر
by امیلی بلکول
حتی فداکارترین صاحبان گربه نیز در برخی مواقع تعجب می کنند که آیا گربه آنها واقعاً آنها را دوست دارد یا خیر.
کودک لبخند می زند
تغییر نام و بازپس گیری مقدسات
by Phyllida Anam-Aire
قدم زدن در طبیعت، خوردن غذاهای خوشمزه، شعر، بازی با فرزندانمان، رقص و آواز، …
بچه های کنجکاو 9 17
5 راه برای کنجکاو کردن بچه ها
by پری زورن
بچه ها به طور طبیعی کنجکاو هستند. اما نیروهای مختلف در محیط می توانند کنجکاوی آنها را نسبت به…
چرا باید صحبت کنید 9
چرا باید در مکالمه با غریبه ها صحبت کنید؟
by کوین هیرشی
در مکالمه با غریبه ها، افراد تمایل دارند فکر کنند که باید کمتر از نیمی از زمان صحبت کنند تا…
غذای طبیعی حیوانات خانگی 9 6
در اینجا نحوه درست کردن گوشت خام برای حیوانات خانگی به صورت ایمن آورده شده است
by ورونیکا بولوچوا و الن دبلیو ایوانز
تغذیه حیوانات خانگی با گوشت خام و ماهی یک روند رو به رشد است که توسط پرورش دهندگان حیوانات خانگی رایج شده است.
یک مادربزرگ به نوه خود کمک می کند تا در کلیسایی در لویو شمع روشن کند
چرا مصرف کنندگان اخبار خستگی ناشی از بحران را تجربه می کنند؟
by ربکا روزل استون
توجه به واقعیت هایی مانند جنگ اغلب دردناک است و مردم برای حفظ یک…
پنهان کردن تورم 9 14
3 روشی که شرکت ها برای پنهان کردن تورم محصولات خود را تغییر می دهند
by آدریان پالمر
تغییرات خاصی در محصول وجود دارد که کسب‌وکارها می‌توانند و انجام می‌دهند تا بی‌صدا تلاش کنند تا افزایش یافته…

نگرش جدید - امکانات جدید

InnerSelf.comClimateImpactNews.com | InnerPower.net
MightyNatural.com | WholisticPolitics.com | بازار داخلی
کپی رایت © 1985 - 2021 InnerSelf انتشارات. همه حقوق محفوظ است.