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猪肋软骨的设计可减轻颌骨缺损

需要注意的是:四分之一的人会受到颞下颌关节或下颌关节的缺陷的影响。尽管这种痛苦无处不在,但仍缺乏治疗方法,许多患者仍采取姑息措施来应对其造成的疼痛和衰弱。

“ TMJ是咀嚼,交谈和许多其他日常活动的中心,因此,当这个关键关节受损时,会对生活质量产生重大负面影响,”美国大学生物医学工程学著名教授Kyriacos A. Athanasiou说。加州尔湾。“问题可能始于轻微的疼痛和咔嗒声,然后逐渐恶化到不仅影响颌骨而且影响整个身体的程度。”

Athanasiou是最近发表在《细胞出版社》杂志《分子医学趋势》上的一篇论文的高级作者,该论文研究了颞下颌疾病的病因,过去的治疗失败以及他实验室中基于组织工程创新的新方法。合著者是UCI生物医学工程研究生研究员Ryan Donahue,以及UCI生物医学工程首席开发工程师Jerry Hu。

颞下颌疾病可能是突然受伤或长时间磨损造成的。下颌骨和颞骨之间的软骨盘容易变薄或穿孔。该病通常会影响20至50岁的患者。最令人惊讶的是,绝经前女性发生颌骨关节疾病的可能性是男性的八倍-阿塔纳修(Athanasiou)称其为TMJ性别悖论。

典型的治疗包括物理治疗,夹板和调整,皮质类固醇注射和止痛药。仅约5%的患者是手术干预的候选人。TMJ是人体中许多其他部位的关节,外科手术修复膝盖,肘部,臀部和肩膀很普遍,那么为什么下颌手术如此罕见?

“这与TMJ与大脑的接近程度有关,” Athanasiou说。“早在1980年代,许多患者(主要是女性)就TMJ遇到了问题。当时的解决方案是在下颌关节的两块骨头之间插入垫片。”

垫片由特氟隆(Teflon)制成,这是美国食品和药物管理局批准的材料。

“事实证明,聚四氟乙烯对所有这些妇女来说都是一场绝对的灾难,”阿萨纳索乌说。“由于在颌骨中产生巨大的机械力,特氟隆破裂成碎片,并且由于TMJ靠近大脑,这些碎片以某种方式进入了大脑。”

这种惨败使数十年来的颞下颌疾病的治疗方法受挫,但是现在,Athanasiou和他在UCI生物医学工程系的同事正在研究完全避开合成材料的新方法。他们正在实验室中开发生物TMJ光盘,该光盘适合植入人体。

Donahue说:“我们希望用于治疗TMJ椎间盘疾病的最终产品是一种组织工程化的产品,在生命,生物学和机械方面都可以与真​​实物品媲美。”“因此,即使它分解了,它也将像任何其他生物成分一样,而不会有异物进入大脑。”

在2018年6月发表于《科学转化医学》(Science Translational Medicine)上的一项研究中详细介绍的工作中,Athanasiou的团队成功地从尤卡坦小型猪的肋软骨中提取了细胞,使其在实验室中生长并将组织工程化的构建体植入另一只动物中。

尽管有些研究人员可能将生物工程细胞放置在动物身体的其他部位,例如老鼠的背部,但Athanasiou表示,小组工作的一个关键方面是将新光盘放置在与旧光盘相同的确切位置上,它将承受关节的所有法向应力。

胡说:“在八周内,我们看到了TMJ椎间盘的全部功能,而未经治疗的椎间盘完全恶化,关节完全发展为骨关节炎。”“因此,我们能够证明,通过在大型动物模型中使用组织工程方法,我们可以实现出色的愈合。”

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