Ірландці розробили п'єзоелектричний імплантат для лікування розривів сухожиль

Ірландські інженери створили імплантат з п'єзоелектричних нановолокон, який покращує регенерацію сухожиль після їх пошкодження. У щурів з розривом ахіллового сухожилля, яким встановили п'єзоелектричний імплантат, вчені спостерігали підвищений синтез колагену I/III типу. Стаття опублікована в.

Пошкодження сухожиль зазвичай лікують хірургічно: лікарі зшивають місце розриву, але це далеко не завжди означає, що після загоєння сухожилля повністю відновить свою функцію. У місці розриву може утворитися рубцева тканина і заважати рухам кінцівок, так що медики намагаються придумати, як виключити освіту рубців. Схоже завдання стоїть перед лікарями і при лікуванні переломів, коли потрібно забезпечити правильний і швидкий ріст кісткової тканини. Ми вже розповідали про метод електростимуляції, який вчені використовували для прискорення загоєння переломів. Електричне поле достатньої сили сприяє проліферації клітин і стимулює регенерацію тканин. При цьому електричним полем можна впливати не тільки на кістки, але також і на інші види сполучної тканини (зв'язки, сухожилля).

Ірландські вчені на чолі з Манусом Біггсом (Manus J. Biggs) з Ірландського національного університету вирішили використовувати електричне поле для загоєння сухожиль. Вони сконструювали імплантат, що складається з п'єзоелектричних нановолокон. Під час рухів у них генерується електричний заряд, який і стимулює регенерацію тканин.

Дослідники випробували п'єзоелектричні волокна на щурах з травмою ахіллового сухожилля. Тваринам пошили кінці сухожиль, а потім одній групі щурів імплантували в місце розриву п'єзоелектричні волокна, а іншій поставили імплантат, що не володіє властивостями п'єзоелектрика. Через два тижні після травми гризунів почали поміщати на бігову доріжку, щоб змусити їх рухатися, а п'єзоелектричні волокна виробляти електричний заряд.

Через вісім тижнів після травми у тварин в сухожиллях виміряли вироблення колагену. У щурів з п'єзоелектричним імплантатом в сухожиллях збільшився синтез колагену I/III типу - самого еластичного і міцного виду. При цьому колаген II типу, характерний для суглобів, продукувався у них в значно меншій кількості, ніж у щурів з імплантатом, що не володіє властивостями п'єзоелектрика (p < 0,05). Ці результати свідчать про те, що електростимуляція забезпечує більш правильну регенерацію тканини сухожилля.

У майбутньому дослідникам належить удосконалити п'єзоелектричні імплантати, але їх робота показала, що у цього методу лікування є великий потенціал.

Фізики нещодавно виявили, що і самі сухожилля, а також стінки аорти і клапани серця, є п'єзоелектриками. Вчені зафіксували електромагнітний відгук при впливі на них ультразвуком.