Bioactive Materials：新型水凝胶有望治疗半月板损伤

　　

半月板撕裂是一种常见的膝关节损伤，由于修复方法有限，长期以来一直令患者和医生感到沮丧。

宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院的研究人员近日开展了一项临床前研究，发现一种由牛半月板制成的新型3D打印水凝胶可以改变这些损伤的愈合方式。

这项研究成果发表在《Bioactive Materials》杂志上。

半月板是一种复杂的结构，也是膝关节的重要减震器。以往的通用型治疗方法并不总是有效。研究人员认为，他们可能已经找到了一种更好的治疗方法，无论损伤发生在半月板的哪个位置。

通讯作者、宾夕法尼亚州立大学助理教授Su Chin Heo博士说：“我们开发出一种水凝胶，可以根据患者的年龄和受伤组织的硬度要求进行调整，这一点很重要，因为半月板具有不同的生物化学和生物力学特性，这些特性取决于组织中的位置。”

“目前的治疗方法，包括基于移植物的方法，并不能完全重现这些复杂的差异，往往会导致愈合不良。”

水凝胶是一种柔性吸水材料，常见于隐形眼镜和婴儿尿布等日常用品中。

研究人员首先从供体牛半月板组织中提取蛋白质，开发出一种特殊的水凝胶。然后，这些蛋白质引导新细胞来修复受损的半月板，并作为治疗结构的基础。

为了防止排斥反应，研究小组从牛组织中去除细胞成分，同时保留其结构框架。这种“去细胞化”过程降低了植入时发生免疫反应的风险，使治疗更加安全有效。

为了进一步定制水凝胶，Heo及其同事使用3D打印技术来考虑半月板组织的变化。这样，他们就能更好地匹配试图修复的区域。不匹配的组织可能无法很好地愈合。

第一作者、博士后研究员Se-Hwan Lee博士说：“在动物研究中，我们已经看到水凝胶与周围组织结合得很好，有望让患者实现全面康复。”

“这是一种更精确、生物学上更匹配的解决方案。我们相信，这将超越现有的治疗方法。”研究团队目前正从小型哺乳动物研究转向大型动物模型。

“我们的第一个临床目标将是治疗较小的局部半月板撕裂，”Heo说。“一旦我们在这方面取得成功，我相信我们可以扩展到更复杂的半月板损伤。”