211service.com
Mākslīgā radzene atdarina dabisko līdzinieku
Miljoniem cilvēku visā pasaulē ir akli radzenes slimību vai bojājumu dēļ. Cerot, ka radzenes transplantācijas būs plašāk pieejamas, pētnieki ir izstrādājuši mākslīgu radzeni, kas izgatavota no ar ūdeni pildīta polimēra, kas ļoti atgādina acs dabisko radzeni. Salīdzinot ar esošajām komerciāli pieejamajām mākslīgajām radzenēm, jaunais implants varētu samazināt infekcijas un citu operācijas izraisītu komplikāciju iespējamību.
Skaidri redzot: Šī uz hidrogēla bāzes veidotā mākslīgā radzene, ko izstrādājuši Stenfordas universitātes pētnieki, satur mikroskopiskas poras, kas tika veidotas, izmantojot fotolitogrāfiju. Pēc implantācijas pacientam šūnas migrē caur porām un palīdz integrēt mākslīgo radzeni ar apkārtējiem audiem.
Amerikas Savienotajās Valstīs katru gadu aptuveni 40 000 pacientu tiek veikta radzenes transplantācijas operācija. Lielākā daļa šo cilvēku saņem radzenes nomaiņu no cilvēka donora. Lai gan operācijai ir augsts panākumu līmenis, donoru audu piegāde ir ierobežota, un gaidīšanas saraksti var būt gari. Jaunattīstības valstīs piekļuve donoru audiem ir vēl grūtāka. Tomēr lielākā daļa radzenes akluma gadījumu ir jaunattīstības valstīs, saka Tueng Shen , radzenes un refrakcijas ķirurģijas eksperts Vašingtonas Universitātes Medicīnas centrā Sietlā.
Lai pārvarētu šo problēmu, pētnieki ir izstrādājuši mākslīgās radzenes, izmantojot sintētiskus materiālus. Līdz šim visveiksmīgākā no tām ir Dolhman-Doane keratoprotēze, kas saņēma apstiprinājumu no ASV Pārtikas un zāļu pārvaldes 1992. gadā un ir izmantota simtiem pacientu. Tas sastāv no cieta, caurspīdīga plastmasas serdes, ko ieskauj cilvēka donora audi, lai palīdzētu piestiprināt radzeni pie acs.
Tomēr, tā kā implants ir pakļauts infekcijām un citām komplikācijām, pacientiem ir jālieto antibiotiku kurss mūža garumā. Rezultātā mākslīgā radzene tiek izmantota tikai kā galējais līdzeklis pacientiem, kuri atkārtoti ir atgrūduši dabisko donoru audus vai kuri citādi nav piemēroti šādai transplantācijas operācijai.
Tā vietā, lai izmantotu cieto plastmasu, Stenfordas universitātes ķīmijas inženieris Kērtiss Frenks un bijušais maģistrants Deivids Mjuns ir izveidojuši mākslīgu radzeni, kuras pamatā ir mīksts hidrogēls. Ūdenī uzbriedinātais gēls ir izgatavots no divu polimēru tīklu sieta. Pirmais tīkls ir izgatavots no polietilēnglikola, otrais no poliakrilskābes. Tas ir tāpat kā sūkļa caurumu aizpildīšana ar otru materiālu, saka Frenks. Jūs nevarat atdalīt vienu no otra. Tie kļūst nesaraujami saistīti.
Iegūtais caurspīdīgais materiāls ir mehāniski izturīgs, neskatoties uz to, ka 80 procenti tajā ir ūdens. Augsts ūdens saturs, skaidro Stenfordas oftalmologs Kristofers Ta , ir ļoti svarīga, lai ļautu glikozei un citām uzturvielām izkliedēties pa radzeni un veicinātu epitēlija šūnu augšanu uz implanta virsmas. Mēs domājam, ka tas ir svarīgi, lai samazinātu infekcijas risku, saka Ta. Dabiskajā radzenē epitēlija slānis ir ļoti svarīgs aizsardzībai.
Piemēram, viena veida mākslīgā radzene, ko pašlaik tirgo ar nosaukumu AlphaCor, arī ir balstīta uz hidrogēlu. Tomēr materiāls satur tikai pusi mazāk ūdens nekā Stenforda implants. Rezultātā tas nevar atbalstīt epitēlija šūnu augšanu, kas, pēc daudzu pētnieku domām, varētu izskaidrot AlphaCor augsto atteices līmeni.
Tā kā Stenfordas hidrogels ir inerts, šūnas parasti tam nepielīp. Tātad, ar Stenfordas bioinženiera palīdzību Dženifera Kočrena , pētnieki izstrādāja veidu, kā kolagēnu piesaistīt mākslīgās radzenes virsmai. Savukārt kolagēns saistās ar epitēlija šūnām. Cochran strādā pie augšanas faktoru un citu šūnas dabiskās vides komponentu iekļaušanas materiālā.
Izmantojot fotolitogrāfiju, Franka komanda var arī izveidot mikroskopisku poru modeļus ap implanta malām. Tādā veidā, viņš saka, kad radzene tiek implantēta pacienta acī, šūnas migrēs pa porām, noenkuros radzeni un palīdzēs integrēt materiālu ar vietējiem audiem. Tas arī samazinās šuvju skaitu, kas nepieciešams, lai mākslīgā radzene noturētu vietā, saka Frenks.
Šens, kurš nebija iesaistīts Stenfordas centienos, saka, ka jaunu mākslīgo radzenes izstrāde būs svarīga kritiskas veselības problēmas risināšanai. Tomēr viņa domā, vai šo jauno implantu dizains ir labi piemērots izmantošanai jaunattīstības valstīs. Piemēram, implantiem, kuru pamatā ir hidrogēls, var būt nepieciešama salīdzinoši sarežģīta operācija. Tas varētu būt sarežģīti apmācot ķirurgus ārzemēs, saka Shen. Viņa ir arī nobažījusies par materiālu potenciāli augstajām izmaksām, vai tos var izmantot lielām iedzīvotāju grupām un vai tiem būs nepieciešama liela papildu aprūpe.
Līdz šim Stenfordas grupa ir pierādījusi, ka glikozes difūzija pa materiālu ir vienāda ar cilvēka radzenes difūziju, un sākotnējie pētījumi ar trušiem liecina, ka implanti var atbalstīt epitēlija šūnu augšanu. Pētnieki saka, ka pētījumi ar cilvēkiem ir vēl vairāki gadi.