24.05.2015 | Медицина

Размер медицинского имплантата влияет на срок его службы

Различного рода имплантаты способны бороться с самыми разными недугами, начиная от инфекционных заболеваний и заканчивая раком.

(фото Andrew Bader, Omid Veiseh, Arturo Vegas, Anderson/Langer Laboratory, Koch Institute/MIT).

Но несмотря на эффективность данной методики, очевидно, что рано или поздно иммунная система обнаружит инородное тело внутри организма и начнёт отторгать его. А это ставит под угрозу не только действенность лечения, но и жизнь пациента.

Группа биоинженеров из Массачусетского технологического института обнаружила, что создание медицинских имплантатов определённого размера может продлить срок их эксплуатации, прежде чем устройство будет отторгнуто. В будущем данное открытие может привести к разработке долгосрочных методов лечения заболеваний, для устранения которых требуются инъекции или хирургическое вмешательство.

Исследование учёных из MIT началось ещё в 2008 году, когда биоинженеры впервые попытались создать искусственную поджелудочную железу для лечения диабета. Работа была направлена на замещение островковых клеток, которые немедленно реагируют на повышение уровня сахара в крови путём высвобождения инсулина. Эти клетки перестают функционировать у людей, страдающих сахарным диабетом первого типа.

В ходе доклинических испытаний учёные имплантировали ряд островковых клеток поджелудочной железы, заключённых в альгинатные имплантаты, непосредственно в брюшную полость мышей, больных диабетом. Анализируя результаты эксперимента, исследователи сделали интересное наблюдение.

Они обнаружили, что большие имплантаты размером в 1,5 миллиметра при введении в тело мыши реже провоцируют образование рубцовой ткани (которая препятствует функционированию медицинского устройства), чем мелкие имплантаты, диаметр которых составляет около 0,5 миллиметра.

Всего через четыре недели после введения устройств в организм мышей мелкие имплантаты перестали работать и оказались полностью окружены рубцовой тканью — это реакция иммунной системы на инородное тело. Более крупные имплантаты прослужили на пять месяцев дольше, и в общей сложности обеспечивали организм необходимой терапией на протяжении полугода.

Более того, крупные устройства диаметром в 1,5 миллиметра самостоятельно реагировали на изменения в уровнях глюкозы в крови и привлекали гораздо меньше собственных иммунных клеток грызунов, рассказывается в пресс-релизе.

В ходе эксперимента учёные испытали имплантаты двух размеров из различных материалов — из нержавеющей стали, стекла, полистирола и поликапролактона. Оказалось, что размер устройства играет важную роль вне зависимости от того, из чего оно изготовлено: более крупные имплантаты всегда служили дольше.

Теперь биоинженерам предстоит провести эксперименты с имплантатами других размеров, чтобы выявить закономерность и подобрать универсальный идеальный размер. Статья с полученными результатами исследования вышла в журнале Nature Materials.

ВестиRu