L'hydrogel 'hors des charts' surpasse le cartilage et pourrait être dans les genoux humains l'année prochaine

Santé
Avec l'aimable autorisation de Benjamin Wiley, Duke University.

Une mise à jour tant attendue d'une percée médicale de 2020 pourrait avoir un réplicant naturel du cartilage du genou sur le pont pour les chirurgies de remplacement d'ici 2023.

La douleur au genou provient de l'usure progressive du cartilage entre l'articulation du genou connue sous le nom d'arthrose, qui affecte presque un adulte sur six – 867 millions de personnes -à l'échelle mondiale.

Pour ceux qui veulent éviter de remplacer toute l'articulation du genou, il pourrait bientôt y avoir une autre option qui pourrait aider les patients à se remettre sur pied rapidement, sans douleur et à le rester.



RNB signalé en 2020 sur le développement par l'Université Duke d'un gel à base d'eau conçu pour remplacer le cartilage usé dans les articulations du genou basé sur les principes de bioconception trouvés dans notre cartilage donné par Dieu.

Pour fabriquer ce matériau, l'équipe de Duke a pris de fines feuilles de fibres de cellulose et les a infusées avec un polymère appelé alcool polyvinylique - une pâte visqueuse constituée de chaînes filandreuses de molécules répétitives - pour former un gel.

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Bien que composé à 60 % d'eau, un seul disque d'un quart de gel spécial peut supporter le poids d'un kettlebell de 100 livres sans se déchirer ni perdre sa forme.

Lorsque le gel est étiré, les fibres de cellulose résistent à la traction et aident à maintenir le matériau ensemble. Et lorsqu'il est pressé, les charges négatives le long des chaînes polymères rigides se repoussent et collent à l'eau, l'aidant à reprendre sa forme d'origine.

Dans une expérience, l'équipe l'a soumis à 100 000 cycles de traction répétée, et le matériau a tenu aussi bien que le titane poreux utilisé pour les implants osseux,

Ils ont également frotté le nouveau matériau contre le cartilage naturel un million de fois. Ils ont découvert que sa surface autolubrifiante lisse et glissante est aussi résistante à l'usure que la vraie chose et quatre fois plus résistante à l'usure que les implants de cartilage synthétique actuellement approuvés par la FDA pour une utilisation dans le gros orteil.

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'Si tout se passe comme prévu, l'essai clinique devrait commencer dès avril 2023', a dit Le professeur de chimie Duke Benjamin Wiley, qui a dirigé la recherche.

Depuis 2020, les améliorations apportées à la conception ont donné à l'équipe plus d'encouragement qu'elles deviendront un jour la norme.

Dans le passé, les chercheurs qui tentaient de créer des hydrogels plus solides utilisaient un processus de congélation-décongélation pour produire des cristaux à l'intérieur du gel, qui chassent l'eau et aident à maintenir les chaînes polymères ensemble.

Dans la nouvelle étude, au lieu de congeler et de décongeler l'hydrogel, les chercheurs ont utilisé un traitement thermique appelé recuit pour amener encore plus de cristaux à se former dans le réseau polymère.

En augmentant la teneur en cristaux, les chercheurs ont pu produire un gel qui peut résister à cinq fois plus de contraintes de traction et près de deux fois plus de compression par rapport aux méthodes de congélation-décongélation.

De plus, les tests ont révélé que la conception reste fixée 68% plus fermement que le cartilage naturel sur l'os.

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Pour les jeunes dont le cartilage du genou est usé, peut-être issus d'une carrière sportive de haut niveau, une arthroplastie complète du genou est une option peu attrayante, car les prothèses modernes du genou s'usent avec le temps et faciliteraient une autre chirurgie de remplacement total au cours de leur vie. L'hydrogel pourrait simplement être remplacé s'ils parvenaient également à le détruire.

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