science >> Wetenschap >  >> nanotechnologie

Een op ijs geïnspireerd glijmiddel verbetert de symptomen van artrose bij ratten

De dunne laag water waarmee schaatsers over het ijs kunnen glijden, inspireerde een smerende behandeling voor artrose. Credits:l i g h t p o e t/Shutterstock.com

Met de Olympische Winterspelen in aantocht, zullen veel mensen binnenkort afstemmen op evenementen die plaatsvinden op ijs, zoals kunstschaatsen, schaatsen en ijshockey. Een ultradunne, super smerende laag water op het ijsoppervlak is essentieel voor het sierlijke glijden van skaters. Geïnspireerd door dit oppervlak, rapporteren onderzoekers in ACS Nano hebben een behandeling ontwikkeld voor artrose die de smering verbetert en wrijving en ontsteking vermindert in een rattenmodel van de ziekte.

Artrose, een chronische ziekte die veel voorkomt bij mensen van middelbare en oudere leeftijd, wordt gekenmerkt door aanhoudende ontsteking en degeneratie van kraakbeen in de gewrichten. Ontstekingsremmende medicijnen kunnen pijn en ontstekingen helpen verlichten, maar langdurig gebruik kan hun effectiviteit verminderen of gastro-intestinale problemen veroorzaken. Corticosteroïden die rechtstreeks in het gewricht worden geïnjecteerd, bieden tijdelijke verlichting, maar frequente behandelingen kunnen soms het kraakbeen beschadigen. Yuanjin Zhao en collega's wilden medicijnafgiftedeeltjes ontwikkelen die, wanneer ze in een gewricht worden geïnjecteerd, de smering veilig kunnen verbeteren en ontstekingen kunnen verminderen.

De onderzoekers baseerden hun deeltjes op hyaluronzuur (HA), een natuurlijk polysacharide dat al wordt gebruikt als smeermiddel voor de behandeling van artrose, maar dit molecuul wordt snel afgebroken in het lichaam. Dus gebruikten de onderzoekers een microfluïdisch apparaat om minuscule methacrylaatanhydride-HA-geldeeltjes te maken, waarvan ze redeneerden dat ze sterker zouden kunnen zijn en langer in het lichaam blijven dan een HA-oplossing. Om de smering van de deeltjes te verbeteren, bekleedde het team ze met 2-methylacryloyloxyethylfosforycholine (MPC), dat positief en negatief geladen chemische groepen heeft die een dunne laag water aantrekken, vergelijkbaar met ijs. Bovendien waren de poriën van de deeltjes geladen met een ontstekingsremmend medicijn, dat langzaam en continu kon worden vrijgegeven. De onderzoekers injecteerden vervolgens met medicijnen beladen HA-MPC-deeltjes in de kniegewrichten van ratten met artrose in een vroeg stadium. De gewrichten van behandelde ratten waren meer gesmeerd en hadden minder kraakbeenvernietiging, gewrichtswrijving en ontsteking vergeleken met een controlegroep. De behandelde ratten vertoonden ook hogere niveaus van collageen II en aggrecan, twee markers van gezond kraakbeen. De deeltjes hebben een groot potentieel voor klinische toepassingen, maar eerst moeten ze aanvullende dier- en bioveiligheidstests ondergaan, zeggen de onderzoekers. + Verder verkennen

Galluszuur en stretching verminderen artrosemarkers in kraakbeencellen