Australië's liefde voor sport betekent dat het een van de hoogste percentages van knie-voorste kruisband (VKB) letsel en reconstructie ter wereld heeft.

Wereldwijd, de kosten van het herstel van pezen en ligamenten en de revisie van chirurgische ingrepen vertegenwoordigen tientallen miljarden dollars van de klinische orthopedische markt.

Een team van biomedische ingenieurs van de Universiteit van Sydney, werken met het Regenerative Engineering Laboratory aan de Columbia University en het FAU Erlangen-Nurnberg Institute of Medical Biotechnology (Duitsland), hopen de resultaten van pees- en ligamentreparatie te verbeteren door een nieuwe synthetische steiger te ontwikkelen voor hun regeneratie.

Onder leiding van het hoofd van de onderzoekseenheid Biomaterials and Tissue Engineering en directeur van het Australian Research Centre for Innovative BioEngineering, Professor Hala Zreiqat, werken met postdoctoraal onderzoeker Dr. Young Nee, de onderzoekers zijn de eersten die nieuwe vezelversterkte hydrogelsteigers ontwikkelen en patenteren, een synthetische stof die het vermogen heeft om menselijk pees- en ligamentweefsel na te bootsen en te vervangen.

"Breuken aan pezen en gewrichtsbanden komen vooral voor bij ongelukken en bij het sporten. Wereldwijd en vooral in Australië, er is een enorme klinische behoefte aan de ontwikkeling van direct beschikbare, van de plank, mechanisch sterke kunststof peessteigers, " zei professor Zreiqat.

"Conservatieve methoden met immobilisatiegips en bewegingsbeperkende spalken en beugels vereisen vaak meerdere weken revalidatie om minimaal functioneel herstel te bereiken, terwijl huidige implantaten een hoger risico op afstoting en infectie met zich meebrengen, " ze zei.

"Onze technologie hoopt het herstel van de mechanische functie van pezen en ligamenten te versnellen en de groei van collageenweefsel te ondersteunen, zonder de biologische reactie van het lichaam in gevaar te brengen, " ze zei.

Getest op patellapeesmodellen bij ratten, de synthetische steiger is ontwikkeld met een stressbestendigheid en watervolume vergelijkbaar met echte pezen en ligamenten, waardoor de verbeterde ingroei van collageenweefsel mogelijk is.

"Tot nu, synthetische steigers hebben een aanzienlijk risico op implantaatfalen met zich meegebracht, evenals slechte biologische weefselintegratie en slijtage, " ze zei.

"Menselijke pezen en ligamenten zijn voor 70 procent water - het zijn gecompliceerde structuren met bloedvaten, zenuwen en lymfevaten en de taak uitvoeren om bot met spieren te verbinden en het lichaam te bewegen, " ze zei.

"Om ervoor te zorgen dat synthetische steigers door het lichaam worden geaccepteerd, hun fysieke en chemische architectuur moet aansluiten bij menselijke pezen en ligamenten, " ze zei.

De onderzoekers hopen nu het langetermijngedrag van deze steigers in zowel interne als externe lichamelijke omstandigheden te onderzoeken, evenals om weefselintegratie en biomechanica in grotere diermodellen te observeren.