Синтетические материалы не могли соответствовать ему – до тех пор пока «Kevlartilage» не был развит исследователями в Университете и Мичиганском университете Jiangnan.«Мы знаем, что состоим в основном из воды – вся жизнь делает – и все же у отечественных тел имеется громадная структурная стабильность», сообщил Николас Котов, доктор наук Джозефа Б. и Флоренс В. Седжки Разработки в U-M, что привел изучение. «Познание хряща осознаёт, как жизнь .forms может комбинировать свойства, каковые время от времени немыслимы совместно».Многие люди с совместными травмами извлекли бы пользу из хорошей замены для хряща, для того чтобы как эти 850 000 больных в Соединенных Штатах, каковые переносят операции удаляющий либо заменяющий хрящ в колене.Тогда как другие варианты синтетического хряща уже подвергаются клиническим опробованиям, эти материалы попадают в два лагеря, каковые выбирают между показателями хряща, неспособными достигнуть той содержания комбинации и маловероятной силы воды.
Другие синтетические материалы, каковые подражают физическим особенностям хряща, не содержат достаточного количества воды, дабы транспортировать питательные вещества, что клетки должны процветать, сообщил Котов.В это же время гидрогели – каковые включают воду в сеть долгих, эластичных молекул – смогут быть созданы с достаточным числом воды, дабы поддержать рост chondrocytes клеток, каковые создают естественный хрящ. Все же те гидрогели не особенно прочны.
Они рвут под напряжениями часть того, с чем может обращаться хрящ.Новый основанный на кевларе гидрогель воссоздает волшебство хряща, объединяя сеть твёрдых нановолокон от кевлара – волокна «арамида», узнаваемые в первую очередь тем, что сделали пуленепробиваемые жилеты – с материалом в большинстве случаев применяемыми в заменах хряща гидрогеля, названных поливиниловым алкоголем, либо ПВА.
В естественном хряще сеть белков и других биомолекул приобретает собственную силу, сопротивляясь потоку воды среди ее палат. Давление воды повторно формирует сеть, разрешая ему исказить без ломки. Вода выпущена в ходе, и сеть приходит в себя абсорбирующей водой позднее.Данный механизм разрешает высокие суставы действия, такие как колени, дабы противостоять наказанию сил.
Управление много раз загоняет хрящ между костями, вытесняя воду и делая хрящ более эластичным в следствии. После этого в то время, когда бегун отдыхает, хрящ поглощает воду так, дабы это обеспечило сильное сопротивление сжатию опять.Синтетический хрящ имеет тот же самый механизм, производя воду под напряжением и более поздним восстановлением абсорбирующей водой как губка. Нановолокна арамида строят структуру материала, тогда как ПВА вода ловушек в сети, в то время, когда материал выставлен протяжению либо сжатию.
Кроме того версии материала, каковые были 92-процентной водой, были сопоставимы в силе с хрящом с 70-процентной версией, достигающей упругости резины.Потому, что нановолокна арамида и ПВА не вредят смежным клеткам, Котов ожидает, что данный синтетический хрящ возможно подходящим внедрением для некоторых обстановок, таких как более глубокие части колена.
Он кроме этого задается вопросом, имел возможность ли бы chondrocytes быть в состоянии поселиться в синтетической сети, дабы произвести гибридный хрящ.Но его вероятное использование не ограничено хрящом. Он подозревает, что подобные сети, с разными пропорциями нановолокон арамида, ПВА и вода, смогут быть в состоянии оказать помощь для других мягких тканей.
«У нас имеется большое количество мембран в теле, каковые требуют тех же самых особенностей. Я желал бы оценить пространство», сообщил Котов. «Я буду сказать с докторами о том, где острая потребность и где это пересечение особенностей разрешит нам делать лучший прогресс и самое громадное действие».Котов – член Университета Биоинтерфейсов, что предоставляет неспециализированную область исследователям из технических университетов У-М и медицинских школ.
Он – кроме этого учитель химического машиностроения, разработки и материаловедения, и разработки и макромолекулярной науки.