Все они стали жертвами ужасного удара колена.
Разрыв передней крестообразной связки (ПКС), соединяющий бедренную кость с большеберцовой, является одной из самых разрушительных травм в спорте. Никакая другая травма не помешала бы большему количеству спортсменов на сезон или даже остаток карьеры. Растяжения и разрывы связок связок поражают больше людей, чем просто профессионалов.
По данным Американской ассоциации хирургов-ортопедов, в Соединенных Штатах ежегодно проводится более 250 000 операций на ПКС, на общую сумму более 500 миллионов долларов расходов на здравоохранение каждый год.
Мало того, что ПКС неэластична и склонна к лопанию, она неспособна лечить сама себя, что заставляет хирургов полагаться на аутотрансплантаты для реконструкции. Наиболее распространенным является трансплантат кость-надколенник-сухожилие (BPTB), при котором хирург удаляет часть сухожилия надколенника, чтобы заменить поврежденную ACL.
«Аутотрансплантаты BPTB часто вызывают боль и дискомфорт в коленях, которые не проходят, — сказал Гильермо Амир, профессор биомедицинской инженерии инженерной школы Маккормика Северо-Западного университета и профессор хирургии в медицинской школе Файнберга. "Сохраняя сухожилие надколенника пациента и используя готовый продукт, можно повысить шансы на сохранение естественной биомеханики колена."
Амир и его исследовательская группа работают над созданием такого продукта, комбинируя три компонента: полиэфирные волокна, сплетенные для увеличения прочности и ударной вязкости, антиоксидантный и пористый биоматериал, ранее созданный в лаборатории Амира, и нанокристаллы кальция, минерал, естественным образом встречающийся в организме человека. зубы и кости. Его работа описана в статье «Биоразлагаемый трехкомпонентный трансплантат для реконструкции передней крестообразной связки», опубликованной в ноябре. 21 выпуск журнала "Тканевая инженерия и регенеративная медицина".
Ынджи Чанг, постдок из Чикагского университета и бывший аспирант лаборатории Амира, был первым автором статьи.
Во время операций по реконструкции ACL в бедренной и большеберцовой костях просверливаются туннели, чтобы удерживать новую связку в фиксированном положении. Амир создал костный материал, объединив свои антиоксидантные биоматериалы с нанокристаллами кальция; Затем он встроил в него плетеные полиэфирные волокна. Костеподобные концы искусственной связки зажили до родной кости в просверленных туннелях, закрепив связку на месте.
Изучая модель животного, Амир и его команда заметили, что естественные клетки костей и тканей животного мигрировали в поры искусственной связки, заселяя их повсюду и интегрируясь с костными туннелями. Хотя для оценки потенциального использования этого подхода на людях необходимы более долгосрочные исследования, Амир оптимистично оценивает результаты.
«Разработанная связка является биосовместимой и может стабилизировать колено, позволяя животному функционировать», — сказал Амир. "Что наиболее важно, мы, возможно, нашли способ интегрировать искусственную связку с нативной костью."