Исследователи создали двумерные минеральные наночастицы, которые помогают организму лечить регенерацию хряща.
остеоартрит это дегенеративное заболевание, которым страдают 630 миллионов человек во всем мире, что составляет почти 15 процентов всего населения планеты. При остеоартрите хрящ в нашей кости начинает разрушаться, и это может повредить основную кость, вызывая боль и скованность, особенно в коленных, тазобедренных и больших суставах. Заболеваемость этим заболеванием увеличивается с возрастом. Лечение остеоартрита включает лекарственные препараты, физиотерапию и профессиональную терапию, направленную в основном на облегчение болевых симптомов. Чтобы полностью вылечить это состояние, необходимо восстановить поврежденные ткани сустава. Это лечение сложное и трудное, так как хрящевую ткань кости трудно регенерировать. Поскольку население мира стареет, немедленно требуются новые эффективные методы лечения остеоартрита.
Белок факторов роста
Возможное лечение остеоартрита включает разработку и доставку терапевтических белков, то есть белков, разработанных в лаборатории для терапевтического использования. За последние десятилетия белковая терапия оказала большое влияние на многие заболевания. Один такой класс белков называется факторами роста, которые представляют собой растворимые секретируемые белки. Наше тело способно к самовосстановлению, и этот процесс можно улучшить путем искусственного применения факторов роста для улучшения процессов, связанных с самовосстановлением. Однако большинство известных факторов роста быстро разрушаются, и поэтому для достижения терапевтического эффекта необходимы очень высокие дозировки. Исследования показали побочные эффекты высоких доз, такие как воспаление и неконтролируемое образование тканей. Применение факторов роста также очень ограничено, в основном из-за отсутствия эффективных систем доставки или носителей биоматериала. Факторы роста наряду с эффективными системами доставки биоматериалов имеют решающее значение в регенеративной медицине, включающей восстановление и регенерацию тканей.
Новое средство от остеоартроза на основе наносиликатов
Исследователи из Техасского университета A&M, США, стремились разработать новый метод лечения регенерации хряща, создав двухмерный (2D) минерал. наночастицы которые можно использовать для получения факторов роста. Эти наночастицы (или наносиликаты) обладают двумя ключевыми характеристиками - большой площадью поверхности и двойным зарядом, которые позволяют легче прикреплять факторы роста. Наносиликаты демонстрируют более высокую эффективность связывания с факторами роста, не влияя на трехмерную конформацию белка или его биологическую функцию. Они обеспечивают более длительную (более 3 дней) доставку факторов роста к мезенхимальным стволовым клеткам человека, которые затем используются для регенерации хряща, вызывая усиленную дифференцировку стволовых клеток в хрящевую ткань. Усиленная дифференциация подтверждает высокую активность высвобожденного белка, а также при 30-кратной более низкой концентрации по сравнению с существующими методами лечения, в которых используются гораздо более высокие дозы.
Это исследование опубликовано в Прикладные материалы и интерфейсы ACS показывает наноинженерную систему - платформу на основе наноглины, в которой наносиликаты могут использоваться в качестве носителя для доставки для обеспечения устойчивой доставки белковых терапевтических средств для лечения остеоартрита. Такая система доставки на основе биоматериала может обеспечить эффективное лечение остеоартрита за счет снижения общих затрат и минимизации негативных побочных эффектов. Эта новая платформа доставки может улучшить текущие стратегии ортопедической регенерации и оказать влияние на регенеративную медицину.
{Вы можете прочитать исходную исследовательскую работу, щелкнув ссылку DOI, приведенную ниже в списке цитируемых источников}
Источник (ы)
Кросс Л.М. и др., 2019. Устойчивая и длительная доставка белковых терапевтических средств из двумерных наносиликатов. Прикладные материалы и интерфейсы ACS. 11 https://doi.org/10.1021/acsami.8b17733
