Мягкие, диски формы пончика могут иметь значение между активным образом жизни без боли или годы заднего дискомфорта. Когда диски, что обычно подушка каждый позвонок в позвоночнике начинают ухудшаться, из-за старения или раны, нервы, могут быть зажаты, и движение препятствовало.
Но ухудшающиеся диски могут скоро быть заменимыми с биоспроектированными дисковыми внедрениями, выращенными в лаборатории. Исследовательская группа внедрила проживание, биологически базировала диски в позвоночники крыс и нашла, что они допускают столько же движения сколько местные, здоровые диски.
«Это находится, по моему мнению, в целой различной лиге, чем ткани, спроектированные прежде», говорит Университет Пенсильвании ортопедический биоинженер Роберт Мок, не вовлеченный в исследование. «Это является чрезвычайно вводным дверь для замены ткани, это является главным в людях, идущих».Текущий курс лечения для дегенеративных дисков включает болеутоляющие, физиотерапию и инъекции стероида для упрощения воспламенения. Как последнее прибежище пациенты могут перенести операцию, плавящую вместе два позвонка, устраняя необходимость диска между ними, но также и ограничивая гибкость спины. В течение прошлых 5 лет искусственные диски также стали выбором.
Текущие дисковые внедрения сделаны из металла или пластмассы, однако, и имеют ограничения. Они не обеспечивают полный спектр спинного движения, и они могут стереться, поскольку они трутся о позвоночник.Надеясь устранить те ловушки, Лоуренс Бонассар, инженер-биомедик в Корнелльском университете и его бригаде создал искусственные леса, сформированные как диск с коллагеном на внешней стороне для обеспечения структурной стабильности и геля в центре.
Тогда они добавили два типа живущих дисковых клеток, взятых от позвоночника крысы: один от внешних краев диска, который они добавили к коллагену и другому типу, найденному в центре дисков, которые они отобрали в гель. В течение 2 недель они позволяют клеткам вырасти вокруг лесов, создавая живущий диск и занимая обе части искусственных лесов.
Тогда они хирургическим путем заменили спинной диск в хвосте крысы с новым внедрением.Биоспроектированный диск, исследователи нашли, обеспеченный столько пространства амортизации между спинным позвоночником, сколько типичный диск делает. Кроме того, клетки от внедрения только населяли пространство в лесах — они начали становиться направленными наружу в остальную часть позвоночника, как клетки в нормальном диске делают.«Это – первая индикация, которой этот тип ткани может быть сделан вне органа и поместил назад в орган с некоторым уровнем функции», говорит Бонассар. «Не только клетки, делающие новую ткань, но и они объединяются в окружающую ткань», говорит он. «Мы фактически видели волокна коллагена, которыми управляют между новым диском и соседним позвоночником».
За 6-месячный период исследования внедренный диск не показал признаков износа, отчеты бригады сегодня в Продолжениях Национальной академии наук. Фактически, диск начал функционировать еще лучше, с точки зрения суммы амортизации его обеспечил между позвоночником, поскольку это заполнило с живыми клетками и интегрировалось в позвоночник. Исследователи подтвердили, что внедрение позволило позвоночнику иметь столько же веса и движения так же свободно сколько нормальный диск.Несмотря на то, что биоспроектированные диски еще не добрались до человеческого испытания, Мок говорит, что новое исследование является шагом в том направлении.
Перевод разработки от крысы человеку не является никаким маленьким подвигом, как бы то ни было. «Следующим вопросом является один из масштаба. Мы видели, что эта технология может выполнить замечательно, но хвост крысы является довольно маленьким», говорит Мок. «Расширение технологии до диска человеческого размера является следующим шагом».Кроме того, исследование выполнялось у мышей, испытывающих недостаток в полных иммунных системах. Проблема с любым человеческим внедрением изучает, как препятствовать тому, чтобы иммунная система напала на новый орган.
Однако никакие кровеносные сосуды не возбуждают спинные диски, и это уменьшает возможности иммунной системы, нападая на внедрения, говорит Бонассар. Дальнейшее исследование должно будет проанализировать, как люди реагируют на материалы и клетки, используемые в дисках.
Один способ обойти эти проблемы, Бонассар говорит, состоит в том, чтобы обработать диск из собственных камер пациента. «Теоретически, мы, в будущем, могли взять собственные камеры человека или их собственные исходные клетки, и вырастить их в персонализированный диск для того человека».