Photo: Dr. Manuel González Reyes sur Pixabay
Les technologies de régénération sont déjà utilisées en dentisterie , ainsi que dans le traitement des lésions cutanées et la restauration osseuse. Cependant, des chercheurs de l'Université de Pennsylvanie estiment que les tissus de remplacement actuels ne sont pas encore assez bons pour durer longtemps, car leur capacité à imiter le tissu réel n'est pas encore si élevée, selon Advanced Science News.
Robert Mauck et ses collègues ont développé une technique de régénération tissulaire modifiée qui leur permet de placer des cellules inchangées à l'intérieur d'un échafaudage d'hydrogel tridimensionnel. Pour commencer, il a été testé sur du tissu cartilagineux. La dégénérescence du cartilage est une maladie assez courante qui peut entraîner une instabilité articulaire et des douleurs chroniques. Il existe très peu de méthodes efficaces pour traiter une telle maladie.
«Les traitements actuels consistent à combler ces trous [dans le tissu cartilagineux] avec des matériaux synthétiques ou biologiques qui fonctionnent, mais qui s'usent souvent parce qu'ils ne sont plus le même matériau qu'auparavant», écrivent les auteurs. «C'est comme réparer un nid-de-poule sur une route: si vous le gravez et le colmatez, le trou sera lissé, mais s'usera avec le temps car ce sera un autre matériau qui ne pourra pas être noué de la même manière.
La structure complexe du tissu cartilagineux rend le processus de restauration difficile. «Il existe un gradient naturel du haut vers le bas du cartilage là où il entre en contact avec l'os», explique Hanna Zlotnik, doctorante en bio-ingénierie. - En surface, le cartilage présente une importante accumulation de cellules. Mais à l'endroit où le cartilage est attaché à l'os (vers l'intérieur), la densité cellulaire est plus faible. "
Zlotnik et ses collègues ont utilisé des motifs magnétiques pour créer un cartilage simulé. En raison du fait qu'il est diamagnétiqueLa susceptibilité des cellules est faible, généralement pour de telles manipulations, un composant magnétique leur est ajouté. Cela permet un meilleur contrôle de leur position dans le gel. Cependant, cela peut également modifier leurs propriétés et la durée du traitement. Selon les auteurs, idéalement, les objets devraient être manipulés avec des aimants, mais sans changer leurs propriétés magnétiques internes.
Au lieu de magnétiser les cellules, les scientifiques ont augmenté la susceptibilité magnétique de l'hydrogel qui contient les cellules et ont fixé leur position en durcissant ensuite la solution environnante. L'équipe a démontré avec succès que l'ajout d'un agent de contraste magnétique à base de gadolinium à un précurseur d'hydrogel permettait la formation de nombreux objets diamagnétiques tels que des cellules, des agents d'administration de médicaments et des billes de polystyrène. Les objets peuvent alors être facilement fixés en exposant l'hydrogel à la lumière ultraviolette. Ce processus déclenche une réaction de polymérisation, ou "photoréticulation", après quoi la solution magnétique peut être lavée.
«Ces tissus techniques avec un motif magnétique ressemblent davantage aux tissus naturels en termes d'arrangement cellulaire et de propriétés mécaniques que les matériaux synthétiques homogènes standard ou biologiques», a expliqué le professeur Robert Mauck. "Cette nouvelle approche peut être utilisée pour créer des tissus vivants pour l'implantation afin de corriger les défauts localisés du cartilage, et un jour, elle pourra être étendue pour former des surfaces articulaires vivantes."
En Russie, les enjeux de la médecine régénérative se développent dans le cadre du développement du futur marché HealthNet . En particulier, à Obninsk, à l'Institut de l'énergie atomique (IATE) de l'Université nationale de recherche nucléaire de l'Institut de physique de Moscou (NRNU MEPhI), des travaux sont en cours surun projet de régénération des dents humaines basé sur un composite de collagène avec des inhibiteurs d'ARN. On suppose que la méthode permettra, à mesure que la minéralisation des zones endommagées est restaurée, de remplacer les tissus des obturations dentaires par des tissus dentaires sains.