Исследователи из Кембриджского университета разработали эластичный материал, похожий на хрящ. Он может быть наполнен обезболивающими препаратами длительного или кратковременного действия, которые высвобождаются при химическом стрессе, вызванном артритом.
Одна из основных проблем с суставами с возрастом заключается в том, что хрящ, который их защищает, разрушается и больше не восстанавливается из-за недостатка кровоснабжения и иннервации. Это приводит к боли, иногда вызванной трением костей друг о друга, и в конечном итоге может привести к остеоартриту, который может привести к стойкому нарушению функции суставов.
Однако средства искусственного восстановления или выращивания хряща могут замедлить или даже остановить этот процесс, и на рынке уже есть некоторые продукты, которые выполняют эту функцию.
Стремясь вывести искусственный хрящ на новый уровень, исследователи из Кембриджа разработали материал, известный как гидрогель – богатое водой гелеобразное вещество, которое является наиболее часто изучаемым материалом для замены хряща. Однако у их гидрогеля есть особенность: он способен реагировать на изменения уровня pH в организме.
При обострении артритной боли область вокруг пораженного сустава воспаляется и становится слегка кислой. Поэтому материал Cambridge разработан таким образом, чтобы в этой среде с низким pH становиться немного мягче и приобретать желеобразную консистенцию. Если в материал добавить обезболивающие и/или противовоспалительные препараты, они будут высвобождаться по мере размягчения гидрогеля, блокируя проведение болевой импульс и принося облегчение пациентам.
«Эти материалы способны „чувствовать“, когда в организме что-то не так, и реагировать, оказывая лечение именно там, где это необходимо», — сказал первый автор исследования Стивен О’Нил. «Это может снизить потребность в повторных дозах лекарств, одновременно улучшая качество жизни пациентов».
Чтобы протестировать свой материал, исследователи добавили в него флуоресцентный краситель, имитирующий обезболивающее. И действительно, при уровне pH, соответствующем нормальной биохимии организма, гидрогель оставался стабильным. При снижении pH для создания кислой среды краситель высвобождался.
Исследователи говорят, что, хотя материал теперь нуждается в масштабных испытаниях на моделях in vitro (что они и планируют сделать), он обладает потенциалом для значительного улучшения не только симптомов артрита, но и других состояний организма, при которых может помочь целенаправленная доставка лекарств.
«Это очень гибкий подход, поэтому теоретически мы могли бы включать как быстродействующие, так и медленнодействующие препараты и иметь единое лечение, которое длилось бы несколько дней, недель или даже месяцев», — сказал О'Нилл.
Исследование, подробно описывающее гидрогель, опубликовано в Журнале Американского химического общества .
