2021年4月12日
根据最近的一项动物研究，由来自宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院，一种新的生物密封剂治疗可以帮助稳定损伤，导致解体软骨组织，为未来的修复打开了大门，甚至更好地开始与新细胞直接工作，以促进愈合。
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研究人员的研究发表在先进医疗材料亚博网站下载日报》。
我们的研究表明，使用我们的透明质酸水凝胶系统至少可以暂时阻止软骨变性，这种变性通常发生在受伤后，并导致关节疼痛。除了延缓软骨破裂，我们认为应用这种疗法可以为细胞提供一个“粘性”的表面，比如经常注射到关节中以抵消损伤的干细胞。这种强化水凝胶实际上可以与这些细胞协同，创造一个长期的解决方案．
Robert Mauck，博士，研究高级作者，宾夕法尼亚大学麦凯骨科研究实验室主任
莫克还是矫形外科教授。
在关节处覆盖骨头末端的组织是关节软骨。它可以防止骨头痛苦地挤压在一起，它的弹性和强度使它能够在人类运动中经受很多力量。
遗憾的是，这种有规律但复杂的应力导致软骨组织很容易磨损——特别是在某种形式的损伤中——而且很难再生或替换。这表明，维持剩余软骨的稳定和强壮尤为重要。
在这种情况下，Mauck和Jay Patel博士，该研究的第一作者，麦凯实验室的前博士后研究员，目前是埃默里大学的助理教授，他们的研究小组设计了一种治疗方法，应用一种经过改变的透明质酸——一种由人体结缔组织自然产生的物质，可以被引入到受伤的软骨部位。
研究人员发现，这种疗法必须追求双重关键，即加固和密封，以保护软骨。
我们经常将这种综合方法用于处理你家后院损坏的甲板．为了加强现有的木材结构，你需要一些像木材硬化剂，然后你可以应用木材封口机，以防止未来的磨损。以同样的方式，我们应用了一种物质，渗透到组织的孔隙中并提供强化，然后通过引导注入的干细胞形成一层覆盖整个结构的行为来“密封”它．
Jay Patel，博士，研究首席作者和助理教授，埃默里大学
在一个巨大的动物模型中，研究小组将生物凝胶引入受损的软骨，演示它如何与软骨的基质结构缠绕以稳定它。
研究小组还表明，这种生物凝胶在关节周围至少保留了一周。
当在实验室环境中测试活软骨时，研究小组发现，使用透明质酸生物凝胶可以恢复软骨细胞的正常活动，即软骨组织内的细胞。这意味着细胞周围的微环境正在增强。
一旦微环境得到加强，研究人员就会密封软骨，这样在损伤部位额外的组织损失不会磨损软骨的结构。
因此，研究人员将透明质酸水凝胶系统与基质细胞/间充质干细胞的注射结合在一起，以支持在软骨表面形成薄薄的“活”屏障，以防止进一步磨损。
当研究小组将接受治疗的模型与未接受治疗的模型进行比较时，发现接受治疗的模型有一层更厚的保护组织，保护软骨结构并保持其功能。
我们已经证明，这是一项创新的技术和方法，可以潜在地解决治疗受损软骨组织的复杂性，而传统上，这是非常困难的．接下来，我们希望在不久的将来将这项技术应用于更多的大型动物研究和临床．
Jay Patel，博士，研究首席作者和助理教授，埃默里大学
这些成果获得了宾夕法尼亚大学卫生技术学院的转化拨款，该跨学科中心整合了宾夕法尼亚大学工程学院和宾夕法尼亚大学医学院的团队，以开发新的医疗技术。
在宾夕法尼亚大学(University of Pennsylvania)创新中心(PCI)风险项目的帮助下，宾夕法尼亚大学(University of Pennsylvania)成立了一家新公司(Forsagen LLC)，该公司将寻求率先将该系统应用于临床。
这家新公司是由莫克和帕特尔，以及该研究的合著者、宾夕法尼亚大学生物工程学教授杰森·布尔迪克(Jason Burdick)和生物工程学博士生安娜·佩雷多(Ana Peredo)共同创立的。
这项研究由宾夕法尼亚大学卫生技术学院、退伍军人事务部、国家科学基金会和国家卫生研究院资助(R01 AR056624、R01 AR077362、CMMI-1548571、IK1 RX00亚博老虎机网登录3208和IK6 RX003416)。
Claudia Loebel、Kamiel S. Saleh、Brian C. Wise、Edward D. Bonnevie、Liane M. Miller和James L. Carey是该研究的其他合著者。
期刊引用:
Patel j . M。等．(2021)水凝胶介导的加固和密封修复受损关节软骨。先进医疗材料亚博网站下载．doi.org/10.1002/adhm.202100315．
来源:https://www.med.upenn.edu/