Исследователи из Имперского колледжа Лондона и Миланского университета Бикока разработали уникальное 3D-печатное биостекло, имитирующее все свойства хрящевой ткани и при этом гораздо более доступное, чем его аналоги, полученные в лабораторных условиях.

Хрящевая ткань – жизненно необходимая ткань, которую легко разрушить, но практически невозможно восстановить. В то время как остальные ученые работают над имплантируемой хрящевой тканью, выращенной в лаборатории, эта команда открыла биостекло, обладающее уникальными свойствами, в том числе побуждающее хондроциты (хрящевые клетки) в суставах человека к росту и восстановлению.

3D-печатные структуры из биостекла состоят из диоксида кремния и полимера, называемого поликапролактон. При смешении этих веществ получается материал, обладающий всеми свойствами хрящевой ткани: прочный, гибкий, долговечный и жизнеспособный. Как считают британские исследователи, он должен стать настоящим спасением для пациентов с поврежденными межпозвоночными дисками.

Профессор Джулиан Джонс, один из создателей биостекла, утверждает, что об этом материале уже давно известно.

«Работа над биостеклом велась с 1960-х гг, со времен Вьетнамской войны, тогда эта технология помогала восстановить кости ветеранам, пострадавшим в бою. Наше исследование показало, что у этого материала есть и гибкая форма, которая может пригодиться при лечении хрящевой ткани, – говорит он. – Нам еще предстоит долгий путь, прежде чем мы выйдем на рынок, но уже сейчас можно с уверенностью сказать, что мы движемся в правильном направлении».

Сейчас проводится исследование областей применения стекла при финансовой поддержке Совета по инженерным и физическим научным исследованиям. В частности, исследователи занимаются поиском хирургических методов работы с имплантатами и ведут переговоры с промышленными партнерами.

«Новая формула и метод производства позволят Джулиану и его команде открыть новое поколение биоматериалов. Сегодня даже самые лучшие искусственные суставы получаются в тысячи раз неподатливее, чем натуральная хрящевая ткань. Да, они хорошо показывают себя на практике, но появление нового материала, по своей природе гораздо более близкого к живой хрящевой ткани, это величайшее открытие, – говорит профессор Джастин Кобб, один из руководителей проекта. – Используя технологию Джулиана, мы сможем придать гибкость и подвижность суставам и позвонкам и навсегда забыть о металлических и пластиковых имплантатах, а также обо всех сопряженных с ними проблемах».

Профессор Лаура Циполла из Миланского университета Бикока тоже очень оптимистично настроена по отношению к будущему нового биоматериала.

«Опираясь на свой опыт в области химического модифицирования био- и наноструктурированных материалов, белков и углеводов, мы нашли совершенно новый химический способ закрепить органический поликапролактон с помощью неорганического диоксида кремния», – говорит она.

На данный момент команда исследователей активно ищет способы применения уникального биостекла. Первыми идут имплантаты хрящевых дисков из синтетического биостекла, которые могут стать великолепной альтернативой металлическим и пластиковым аналогам, которые сейчас используются. Также не стоит забывать о замене хрящевой ткани в коленных и локтевых суставах. Поскольку этот материал биоразлагаемый, со временем подложки из него просто исчезнут, оставив вместо себя новую хрящевую ткань.

Команда ученых считает, что эта технология выйдет на рынок только через десять лет. Тем не менее, она уверена в ее жизнеспособности и уже оформила патент через партнера Имперского колледжа по вопросам коммерциализации технологий.