3D-сустав. В МФТИ усовершенствовали метод выращивания хряща в колене

Разработчики из МФТИ и Института физики металлов Уральского отделения РАН разработали формы для выращивания сфероидов — трехмерных клеточных структур, которые имитируют условия окружающей среды живой клетки. Данная разработка может применяться для восстановления поврежденной хрящевой ткани в коленных суставах.

Вырастить свой хрящ

Сфероиды внедряются в поврежденный участок хряща, где они начинают выделять биологически активные вещества. Эти вещества могут стимулировать рост новых клеток хряща и ускорять их дифференцировку в хрящевые клетки. Метод выращивания суставного хряща может быть альтернативой операции по протезированию коленного сустава. Такая операция достаточно сложна технически и требует точности при определении формы протеза. Даже незначительные отклонения от правильных углов установки приводят к осложнениям: воспалительным процессам, сложностям с «приживаемостью» протеза. Полная реабилитация, когда человек начинает нормально передвигаться после операции по протезированию коленного сустава, может занять до двух лет. Для сравнения: «вырастить» новый хрящ в сфероидах можно за две недели в лаборатории, и за месяц внутри пациента.

Оставить в живых

«Клетки внутри организма человека живут в трёхмерном окружении, и в случае когда они его теряют, чаще всего умирают, — объяснил aif.ru старший научный сотрудник, заведующий лабораторией регуляции клеточной сигнализации МФТИ Илья Зубарев. — Когда мы говорим про стволовые клетки или хондроциты (клетки хрящевой ткани — прим. ред.) и с помощью них хотим вылечить какую-то болезнь или травму человека, нам очень важно, чтобы они были живыми. Отдельные клетки, которые просто вводятся в человека, скорее всего, умрут, поэтому необходимо использовать клетки, которые имеют контакты друг с другом: для этого как раз нужно использовать сфероиды».

Для создания штампов и форм (молдов) для сфероидов команда разработчиков из МФТИ и РАН использовала 3D-моделирование и 3D-принтер. Отличие новых отечественных приспособлений для выращивания сфероидов в том, что они учитывают индивидуальные особенности пациентов, позволяют производить большое количество клеточных структур.

В течение следующих шести месяцев разработчики будут тестировать создаваемые приспособления в Национальном медицинском исследовательском центре травматологии и ортопедии имени Н. Н. Приорова, а также в Институте пластической хирургии и косметологии в Москве.