Χόνδρος αναγέννηση: Επιστήμονες δημιούργησαν τρισδιάστατες κατασκευές [pics]

Αναγέννηση χόνδρος: Ο τραυματισμός του χόνδρου είναι μια κοινή αιτία δυσλειτουργίας των αρθρώσεων και οι υπάρχουσες προσθετικές αρθρώσεις δεν μπορούν να αναδιαμορφωθούν με τον ιστό της άρθρωσης του ξενιστή. Ωστόσο, είναι δύσκολο να αναπτυχθούν μεγάλης κλίμακας βιομιμητικά ανισότροπα κατασκευάσματα που μιμούνται δομικά τον φυσικό χόνδρο. Σε μια νέα έκθεση για το Science Advances , ο Ye Sun και μια ομάδα επιστημόνων στην ορθοπεδική έρευνα και επιστήμη των πολυμερών στην Κίνα, μελετήθηκε η αναλυτική αναγέννηση ανισοτροπικών χόνδρων χρησιμοποιώντας τρισδιάστατη (3-D) βιοαποτύπωση διπλού παράγοντα. Η ομάδα χρησιμοποίησε υδρογέλες μεσεγχυματικών βλαστικών κυττάρων μεσεγχύματος (MSC) διπλού αυξητικού παράγοντα για χονδρογονική διαφοροποίηση (ανάπτυξη χόνδρου).

Τα τρισδιάστατα βιοτυπώματα χόνδρου έδειξαν ακεραιότητα ολόκληρης της στιβάδας, λίπανση επιφανειακών στρωμάτων και παροχή θρεπτικών ουσιών σε βαθύτερα στρώματα. Οι επιστήμονες δοκίμασαν τον ιστό του χόνδρου στο εργαστήριο και σε ζωικά μοντέλα για να δείξουν την ωρίμανση των ιστών και την οργάνωσή τους στους ανθρώπους μετά από επαρκείς πειραματικές μελέτες. Οι μονόπλευρες, τρισδιάστατες εκτυπώσεις διπλού παράγοντα που απελευθερώνουν δομές χόνδρου διαβαθμισμένης δομής μπορούν να βοηθήσουν στην αναγέννηση της MSC και 3-D βιογραφικής θεραπείας για τραυματισμένες ή εκφυλιστικές αρθρώσεις. Διαβάστε ακόμη: Καρδιακή βαλβίδα μοντέλο: νέες τρισδιάστατες εκτυπώσεις

Χονδρογένεση στο εργαστήριο

Ο αρθρικός χόνδρος σχηματίζει συνήθως έναν ελαστικό συνδετικό ιστό στην άρθρωση. Ο τραυματισμός του χόνδρου είναι μια εξαιρετικά συχνή βλάβη αν και με περιορισμένη ικανότητα αυτοθεραπείας λόγω της χαμηλής κυτταρικότητας και της αγγειακής φύσης του ιστού. Η ζημιά στον χόνδρο μπορεί να είναι εξουθενωτική και ο χόνδρος ή η ανασυγκρότηση των αρθρώσεων είναι επί του παρόντος σημαντικά πρόκληση στο ερευνητικό εργαστήριο. Στην κλινική πρακτική οι αρθρώσεις μπορούν να αντικατασταθούν από ολική αρθροπλαστική χρησιμοποιώντας μεταλλική και συνθετική πρόσθεση.

Ωστόσο, οι υπάρχουσες προσθετικές αρθρώσεις δεν μπορούν να αναδιαμορφώσουν (ή να ενσωματωθούν) με ιστό ξενιστή, γεγονός που μπορεί να οδηγήσει σε μακροχρόνιες λειτουργικές βλάβες που μπορούν να αντιμετωπιστούν μόνο μέσω βιολογικής αναγέννησης της άρθρωσης. Οι επιστήμονες έχουν αναπτύξει πρόσφατα μεταμοσχεύσεις μεσεγχυματικών βλαστικών κυττάρων (MSC) για να διεγείρουν την κατευθυντική διαφοροποίηση σε χονδροκύτταρα ως μια νέα μέθοδο για την επισκευή του χόνδρου. Ωστόσο, εξακολουθεί να είναι δύσκολο να μιμηθεί την κλίση στην ανισοτροπική δομή και  τις προσεγγίσεις σηματοδότησης σε διαφορετικά στρώματα για να προκαλέσει εξαρτώμενη από τη ζώνη χονδρογονική διαφοροποίηση και εναπόθεση εξωκυτταρικής μήτρας (ECM) για την προώθηση της οστεοχονδρικής αναγέννησης.