Починка поврежденных хрящей

21.10.2013

Исследователи из Федеральной политехнической школы Лозанны (Швейцария) разработали материал, который может быть использован для контролируемого высвобождения вещества при воздействии циклической механической нагрузки. Как предполагается, этот материал может быть полезен для лечения специфических тканей, например, хряща.

Коленный хрящ, чтобы восстановиться, должен находиться под механическим напряжением, наподобие тому, что случается когда мы идем и на колени ложится наш вес. При таком воздействии хондроциты - клетки хрящевой ткани - вырабатывают рецепторы, восприимчивые к стимуляторам роста, производимым организмом. Именно в этот момент хондроциты наиболее восприимчивы к лекарственным препаратам.

Исследователи из Швейцарии взяли за основу этот природный процесс и разработали умный материал, который выделяет вещество только при механической нагрузке. Материал состоит из гидрогеля, наночастиц липосом (образующиеся в смесях фосфолипидов и воды замкнутые пузырьки) и действующего вещества (в эксперименте это краситель).

При воздействии циклических механических нагрузок, матрица с гидрогелем нагревается. После этого расширяется диаметр липосом, что в свою очередь освобождает пространство в матрице, увеличивает ее проницаемость и облегчает выход красителя.

На этапе разработки исследователи столкнулись с рядом проблем. Например оказалось, что не так просто разработать соответствующие спецификациям наночастицы - в частности, в процессе нагрева они должны реагировать на небольшую разницу температур. Кроме того, было важно доказать, что механическая нагрузка вызывает нагрев и высвобождение красителя. В ходе ряда экспериментов, ученые пришли к выводу, что для успешной работы метода, необходимо, чтобы все три названные выше компонента работали четко.

В то же время ученые говорят, что хоть их эксперименты прошли успешно, до крупномасштабного лечения хрящей еще далеко - необходимо дорабатывать гидрогель и наночастицы, для того, чтобы они стали полностью биоразлагаемы и безопасны.

<< Назад: Прошивка мультимедийной системы повышает уровень шумоизоляции автомобиля 22.10.2013

>> Вперед: Обучаемый компьютерный чип, работающий по принципу мозга 21.10.2013

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Лабораторная модель прогнозирования землетрясений 30.11.2025

Предсказание землетрясений остается одной из самых сложных задач геофизики. Несмотря на развитие сейсмологии, ученые все еще не могут точно определить момент начала разрушительного движения разломов. Недавние эксперименты американских исследователей открывают новые горизонты: впервые удалось наблюдать микроскопические изменения в контактной зоне разломов, которые предшествуют землетрясению. Группа под руководством Сильвена Барбота обнаружила, что "реальная площадь контакта" - участки, где поверхности разлома действительно соприкасаются - изменяется за миллисекунды до высвобождения накопленной энергии. "Мы открыли окно в сердце механики землетрясений", - отмечает Барбот. Эти изменения позволяют фиксировать этапы зарождения сейсмического события еще до появления традиционных сейсмических волн. Для наблюдений ученые использовали прозрачные акриловые материалы, через которые можно было отслеживать световые изменения в зоне контакта. В ходе искусственного моделирования примерно 30% ко ...>>

Музыка как естественный анальгетик 30.11.2025

Ученые все активнее исследуют немедикаментозные способы облегчения боли. Одним из перспективных направлений становится использование музыки, которая способна воздействовать на эмоциональное состояние и когнитивное восприятие боли. Новое исследование международной группы специалистов демонстрирует, что даже кратковременное прослушивание любимых композиций может значительно снижать болевые ощущения у пациентов с острой болью в спине. В эксперименте участвовали пациенты, обратившиеся за помощью в отделение неотложной помощи с выраженной болью в спине. Им предлагалось на протяжении десяти минут слушать свои любимые музыкальные треки. Уже после этой короткой сессии врачи фиксировали заметное уменьшение интенсивности боли как в состоянии покоя, так и при движениях. Авторы исследования подчеркивают, что музыка не устраняет саму причину боли. Тем не менее, она воздействует на эмоциональный фон пациента, снижает уровень тревожности и отвлекает внимание, что в сумме приводит к субъективном ...>>

Алкоголь может привести к слобоумию 29.11.2025

Проблема влияния алкоголя на стареющий мозг давно вызывает интерес как у врачей, так и у исследователей когнитивного старения. В последние годы стало очевидно, что границы "безопасного" употребления спиртного размываются, и новое крупное исследование, проведенное международной группой ученых, вновь указывает на это. Работы Оксфордского университета, выполненные совместно с исследователями из Йельского и Кембриджского университетов, показывают: даже небольшие дозы алкоголя способны ускорять когнитивный спад. Команда проанализировала данные более чем 500 тысяч участников из британского биобанка и американской Программы миллионов ветеранов. Дополнительно был выполнен метаанализ сорока пяти исследований, в общей сложности включавших сведения о 2,4 миллиона человек. Такой масштаб позволил оценить не только прямую связь между употреблением спиртного и развитием деменции, но и влияние генетической предрасположенности. Один из наиболее тревожных результатов касается людей с повышенным ге ...>>

Искусственный мозговой матрикс 29.11.2025

Биоинженерия стремительно выходит за пределы традиционной работы с клетками и биоматериалами. Ученые пытаются не просто выращивать ткани, но и воссоздавать механизмы, управляющие жизнью клеток в реальном организме. Одним из наиболее амбициозных направлений стала разработка искусственных матриксов, которые могли бы подменить природную среду и дать исследователям возможность изучать работу мозга без участия биологических компонентов. На этом фоне работа специалистов Калифорнийского университета в Риверсайде представляет собой особенно заметный шаг вперед. В центре их исследования - платформа BIPORES, созданная полностью из синтетических веществ. Цель проекта заключалась в попытке смоделировать сложную, многослойную структуру внеклеточного матрикса, который в настоящем мозге обеспечивает питание, связь и организацию нервных клеток. При этом разработчики сознательно отказались от каких-либо белков, традиционно необходимых для прикрепления клеток, таких как ламинин или фибрин. Это решени ...>>

Ранняя Вселенная не была ледяной 28.11.2025

Понимание того, как формировались первые структуры во Вселенной, требует взгляда в эпохи, в которых не существовало ни звезд, ни галактик, ни привычных нам источников света. Научные группы по всему миру пытаются восстановить картину тех времен при помощи слабейших радиосигналов, оставшихся от водорода, который наполнял космос вскоре после Большого взрыва. Новые результаты, полученные на радиотелескопе Murchison Widefield Array в Австралии, неожиданным образом меняют представление об этих ранних этапах. Сразу после Большого взрыва, произошедшего около 13,8 миллиарда лет назад, пространство стремительно расширялось и остывало. Через несколько сотен тысяч лет образовался нейтральный водород, и началась так называемая эпоха тьмы, когда Вселенная была лишена источников излучения. Лишь значительно позже гравитация собрала газ в плотные области, где зародились первые звезды и ранние черные дыры, а их интенсивное излучение привело к реионизации водорода и окончательному появлению света. ...>>

Случайная новость из Архива Адаптивные фазированные антенные решетки 09.03.2013 Управление перспективных исследовательских проектов Пентагона (DARPA) запустило программу по созданию адаптивной фазированной антенной решетки (ФАР) ACT (Arrays at Commercial Timescales), которую можно будет применять в различных проектах министерства обороны США. Как сообщается в пресс-релизе DAPRA, новая технология поможет Пентагону сэкономить миллиарды долларов и время, требуемое для создания индивидуальных антенных решеток. По словам представителя DARPA Билла Чэппела (Bill Chappell), сейчас Пентагон тратит на разработку индивидуальных фазированных антенных решеток около десяти лет и десятки миллиардов долларов. Все потому, что каждый раз инженерам приходится начинать создание ФАР с нуля. Наличие же единой базовой ФАР сократит затраты в среднем на 30-40%. Программу по созданию адаптивных ФАР DARPA планирует разделить на три части. Во-первых, управлению требуется разработать единый блок радиочастотных решеток, а во-вторых - изменяемый электромагнитный интерфейс. В-третьих, новая технология должна позволить объединять несколько небольших фазированных антенных решеток в одну. Таким образом, новые ФАР можно будет, к примеру, размещать в разных частях авианосца. Сейчас фазированные антенные решетки применяются военными практически повсеместно. В частности, ФАР используются в радарах, средствах связи и радиоэлектронной борьбы. Кроме того, наличие активной фазированной антенной решетки - обязательное требование для истребителей пятого поколения, таких как F-35 Lightning II и Т-50 (ПАК ФА).

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025