写真：博士 マヌエルゴンザレスレイエスのPixabay
再生技術は、すでに歯科治療だけでなく、皮膚病変の治療や骨の修復にも使用されています。しかし、ペンシルベニア大学の研究者は、Advanced Science Newsによると、実際の生地を模倣する能力はまだそれほど高くないため、現在の交換用生地はまだ長持ちするのに十分ではないと考えています。
Robert Mauckと彼の同僚は、変更されていない細胞を3次元のヒドロゲル足場内に配置できるようにする修正された組織再生技術を開発しました。まず、軟骨組織でテストしました。軟骨変性は、関節の不安定性や慢性的な痛みにつながる可能性のあるかなり一般的な病気です。そのような病気を治療する効果的な方法はほとんどありません。
「現在の治療法は、[軟骨組織の]これらの穴を機能する合成または生物学的材料で埋めることですが、以前と同じ材料ではないため、しばしば摩耗します」と著者は書いています。 「それは道路にポットホールを固定するようなものです。砂利を敷いてパッチを当てると、ホールは滑らかになりますが、同じ方法で結ぶことができない別の材料になるため、時間の経過とともに摩耗します。」
軟骨組織の複雑な構造は、その修復のプロセスを困難にします。 「軟骨が骨に接触する部分には、軟骨の上部から下部にかけて自然な勾配があります」と、バイオエンジニアリングの博士課程の学生であるハンナ・ズロットニックは説明します。 -表面には、軟骨に大量の細胞が蓄積しています。しかし、軟骨が骨に付着している場所（内側）では、細胞密度が低くなります。」
Zlotnikと彼女の同僚は、磁気パターンを使用してシミュレートされた軟骨を作成しました。それがダイアマグネティックであるという事実のために細胞の感受性は低く、通常、そのような操作のために磁気成分が細胞に追加されます。これにより、ゲル内での位置をより適切に制御できます。ただし、これによって特性や治療期間も変わる可能性があります。著者によると、理想的には、オブジェクトは磁石で操作する必要がありますが、内部の磁気特性は変更しません。
科学者たちは、細胞を磁化する代わりに、細胞を含むヒドロゲルの磁気感受性を高め、周囲の溶液を硬化させることによってそれらの位置を固定しました。チームは、ヒドロゲル前駆体へのガドリニウムベースの磁気造影剤の添加が、細胞、薬物送達剤、およびポリスチレンビーズなどの様々な反磁性物体の形成を可能にすることを首尾よく示した。次に、ハイドロゲルを紫外線にさらすことで、オブジェクトを簡単に固定できます。このプロセスは、重合反応、つまり「光架橋」を引き起こし、その後、磁性溶液を洗い流すことができます。
「磁気パターンを備えたこれらの設計されたファブリックは、標準的な均質な合成材料や生物よりも、細胞の配置と機械的特性の点で自然組織に似ています」とロバート・マック教授は説明しました。 「この新しいアプローチは、局所的な軟骨欠損を矯正するための移植用の生体組織を作成するために使用でき、1日を拡張して生体関節面を形成することができます。」
ロシアでは、将来のHealthNet市場の発展の一環として、再生医療の問題が開発されています。特に、モスクワ工学物理研究所（NRNU MEPhI）の国立研究核大学の原子エネルギー研究所（IATE）のオブニンスクでは、作業が進行中です。RNA阻害剤を含むコラーゲン複合材料に基づくヒトの歯の再生のためのプロジェクト。この方法により、損傷した領域の石灰化が回復するにつれて、歯科用充填物の組織を健康な歯の組織に置き換えることができると想定されている。