Kann Kollagen helfen, fix Verletzten sehnen? Diese Gewebe-Ingenieure so denken.

Kniesehne Verletzungen können passieren in einem Augenblick. Mit einem lauten Knall und einen stechenden Schmerz, sogar die meisten casual athlet lebensstil verändert werden können, dauerhaft. Jeff Ruberti, professor für bioengineering an der Northeastern, gelernt, diese unglückliche Lektion aus Erster Hand: Beim spielen pickup-Fußball auf einer Konferenz im Jahr 2017, er pflanzte seinen Fuß auf Richtung ändern, und sofort schnappte seine Achilles Sehne.

„Sie können nicht viel tun für eine Weile,“ Ruberti, erinnert Sie sich. „Ich ging durch die 100 besten Filme aller Zeiten, mit meinen Fuß und Zehen wies nach unten, und warten, um zu heilen. Es war fast zwei Monate, bevor ich war ein Plastik boot, und es ist immer noch nicht ganz Recht heute.“

Im moment, sagt er, gibt es nur wenige Optionen für die sehnenreparatur, und Sie nicht immer geben die Patienten 100 Prozent Ihrer früheren Mobilität. Chirurgen in der Regel entweder lassen Sie die sehnen zu heilen auf eigene oder Vernähen der losen enden, die Träne wieder zusammen. Beide Behandlungen erfordern eine Intensive physikalische Therapie, bevor ein patient kann auch beginnen, um wieder auf die Beine.

Ruberti haben vielleicht einen besseren Weg gefunden. Er studiert Kollagen, das Bindegewebe, die zusammen hält die meisten unserer Körper, und denkt, dass die Manipulation kann es zu schnelleren recovery-Zeiten für sehnen-Verletzung.

„Kollagen ist das gerüstmolekül in Wirbellosen Tieren. In jedem Gewebe, es nimmt verschiedene Formen an, von sehnen Hornhaut. Es besteht aus winzigen Stränge von Molekülen, die montieren in größer und größer Stränge, halten unsere Zellen statt.“

Diejenigen Moleküle, die Besondere Eigenschaften haben. Setzen Sie Sie zusammen in einer Petrischale, und Sie werden nicht zu viel von etwas gibt—aber Ruberti festgestellt, dass, wenn Sie beginnen, ziehen Sie Sie einrasten zu lassen mit einer anderen, und form erkennbar, string-ähnliche Strukturen.

„Das war eine fundamentale Entdeckung“, sagt er. „Unsere Untersuchungen haben gezeigt, dass Kollagen baut sich in natürlichen tragenden Strukturen, wenn gedehnt. Das heißt, es ist stabil, wenn Sie ziehen auf Sie, als wenn Sie nicht.“

Wäre es möglich, die Kollagen-Moleküle in eine Wunde und die richtige Belastung, um Sie, überlegte er, könnte es ermöglichen, beschädigte sehnen zu heilen schneller als die bestehenden Methoden.

Doing, dass ist nicht gerade einfach, obwohl. Die Injektion lose Kollagen in den sehnen nicht viel, da die meisten es schwimmt Weg von der Wunde, bevor Sie es selbst montieren. Um wirklich erfolgreich zu sein, die Moleküle bleiben müssen, direkt auf das geschädigte Gewebe, während die umliegenden Muskel beugt und zieht die Seite, wodurch die Kollagen-Moleküle miteinander zu verknüpfen.

Um dieses Kunststück vollbringen, Ruberti Labor manipuliert Kollagen in zwei verschiedenen Formen. Das erste ist ein gel-ähnliches material namens „metastabilen“ Kollagen, die Versorgung lockere Kollagen-Moleküle zu einer Verletzten Sehne. Die andere ist eine stabile, Dichte Matte von Kollagen, kann die Hülle um die Sehne, halten des Gels an der richtigen Stelle.

„Denken Sie an einen gebrochenen Achillessehne zu einem gebrochenen Seil“, sagt er. „Die stabile Kollagen wirkt wie ein Stück Klebeband umwickelt, um die gebrochene Stelle, halten Sie die enden zusammen. Aber innerhalb der Band, wir haben ein sehr dichtes gel-Kollagen-Moleküle, die helfen können, erleichtern die Sehne zu reparieren. Wenn wir stimulieren die Wadenmuskulatur zu Vertrag ein wenig, aber die Sehne kann beginnen, um in den Genuss dieser Moleküle.“

In den Prozess der Kollagen zusammenstellen langen Strängen, wo tenocytes, die Zellen, erzeugen Leben sehnen, können dann niederlassen und wachsen. „Es ist eine völlig andere Art des Denkens über Sehne zu reparieren.“, fügt er hinzu.

Ruberti hat bereits begonnen, darüber nachzudenken, bringt diese Technik auf den Markt. Er hat eine kleine Firma mit Patrick Bradley, seine ehemalige Doktorandin an der Northeastern, und Adam Hacker, einem ehemaligen Orthopädie-Forscher, die er hofft, wird schließlich seinem Labor die Arbeit in eine praktikable Behandlung. Er ist bereits getestet Elemente der Technik im Labor, und bewegt sich auf Tests an Tieren. Wenn erfolgreich, er denkt, dass dieses neue Kollagen-Technologie könnte von unschätzbarem Wert für den professionellen Sportlern und elite-Soldaten, Menschen, die verlassen sich auf halten Sie Ihren Körper in Top-form, um Ihre Arbeit zu erledigen.

„Professionelle Fußballmannschaften bezahlen Millionen für die Weiterbildung Ihrer top-Spieler. Das gleiche gilt für ein Navy seal oder ein Army Ranger—Ausbildung kostet Millionen von Dollar. Aber die Menschen in beiden jobs bekommen können Verletzungen aus dem training, dass Sie aus der Kommission vollständig“, sagt er.