Группа ученых, под руководством профессора Хён Джун Ча из школы POSTECH, разработала инъекционный адгезивный гидрогель для восстановления костей. Этот адгезивный гидрогель с помощью видимого света позволяет добиться одновременного сшивания и минерализации, без использования костных трансплантатов. Результаты исследования были опубликованы в журнале Biomaterials.
По мере старения общества возрастает количество костных дефектов, которые возникают вследствие различных причин, таких как инфекции, травмы, врожденные аномалии. Обычно для лечения костных дефектов используются костные трансплантаты и сочетание с сывороткой или биоадгезивами. Однако используемые инъекционные гидрогели не сохраняют форму в организме и имеют ограниченную прочность сцепления. Кроме того, стандартные методы, при которых используются костные трансплантаты с адгезивными материалами, часто не позволяют достичь одновременной адгезии и регенерации кости.
Команда ученых POSTECH разработала новую систему, у которой нет этих ограничений. В разработанной гидрогелевой системе используется видимый свет (он безопасен для организма человека), что облегчает сшивание – происходит связывание и затвердевание основных компонентов гидрогеля и в то же время происходит усиление минерализации за счет наличия в гидрогеле таких минералов, как кальций и фосфат. В более ранних исследованиях использование света не увенчалось успехом- связь основных компонентов была слабой и со временем происходило их разрушение.
Новый гидрогель был разработан на основе коацервата- не происходит смешивание с водой, и гидрогель сохраняет свою форму и положение после введения с помощью инъекции в организм. При воздействии видимым светом происходит сшивание и одновременное образование аморфного фосфата кальция, который функционально выполняет роль материала для костного трансплантата. Такие свойства позволяют отказаться от использования костных трансплантатах или клея и гидрогель обеспечивает как адгезию, так и регенерацию кости.
В экспериментах на животных моделях с дефектами бедренной кости гидрогель при введении прилипал точно к необходимой области и успешно доставлял компоненты, необходимые для регенерации кости.
