A tudósok már régóta küzdenek a porcsérüléssel és porcvesztéssel járó betegségek kezelésével. Elterjedten alkalmazzák azt a módszert, melynek során mesterséges gélt fecskendeznek a porc helyére, mely részben képes utánozni a porc terhelésfelfogó működését. A megoldás azonban csak átmeneti, később újabb injekciókra van szükség.
"A porcregeneráció hatalmas problémát jelent" - mondta el Webster, aki a Brown Egyetem Ortopédia Klinikájának és Biomérnöki Részlegének docense. "Nem érzünk fájdalmat egészen addig, míg jelentős mértékű porc el nem pusztult, és a csontfelszínek egymással érintkezésbe nem jutnak. Emiatt nagyon fontos a porcregenerációra összpontosító kutatás." Webster karbon nanocsövekkel foglalkozott, melyek amellett, hogy kiváló vezetők, a legmerevebb és legerősebb rostok közé tartozó molekuláris méretű karbon csövecskék is egyben. Jelenleg orvosi, kereskedelmi és ipari felhasználásuk intenzív kutatási téma szerte a világban.
Webster, Dongwoo Khang (Brown Egyetem), Grace Park (Purdue Egyetem) és munkatársaik megállapították, hogy egyedülálló felületi tulajdonságaiknak köszönhetően a nanocsövek képesek stimulálni a porcot alkotó sejteket, tudományos nevükön kondrocitákat. A nanocsövek felszíne érdes, mikroszkóp alatt dombos tájhoz hasonlít. Ez az egyenetlen felszín azonban olyannyira hasonlít a természetes szövetek kontúrjához, hogy a kondrociták otthonosan érzik magukat rajta, és hamar benépesítik.
"Hogy úgy mondjam, becsapjuk a szervezetet" - mondta el Webster. "Az egész arról szól, hogy a nanocsövek imitálják a szövetek természetes érdességét." Korábban mikron felületekkel próbálkoztak, de a nanocsövek jobbnak bizonyultak érdességüknek köszönhetően. Emellett utóbbiakat könnyebben lehet a sérült terület formájához igazítani is. A kutatók arra is rájöttek, hogy - valószínűleg a sejtekbe irányuló kalciumáram befolyásolásán keresztül - az elektromos impulzusok képesek elősegíteni - a porcnövekedést. Most az állatkísérletek következnek, és siker esetén embereken folytatódhat a kutatás.
A porcpótlással párhuzamosan, Webster a csontregenerációval kapcsolatosan is hasonló kutatást végzett. Ennek eredményeit tavaly közölte a Nanotechnologyban. Itt is megállapították, hogy a csontsejtek szívesebben népesítik be a durva felszínű nanocsöveket, mint más felszíneket, és japán kutatók azt is bebizonyították, hogy az elektromos impulzusok elősegítik a csontsejtek növekedését.
Animáció: HáziPatika.com
