Pour la première fois, les scientifiques ont fait en forme d'étoile, polymères biodégradables pouvant s'auto-assembler en creux, sphères de nanofibres, et lorsque les sphères sont injectées avec des cellules dans les plaies, ces sphères se biodégradent, mais les cellules vivent pour former de nouveaux tissus.

Développer cette sphère de nanofibres comme support cellulaire qui simule l'environnement naturel de croissance de la cellule est une avancée très significative dans la réparation des tissus, dit Peter Ma, professeur à l'École de médecine dentaire de l'Université du Michigan et auteur principal d'un article sur la recherche dont la publication en ligne avancée est prévue dans Matériaux naturels . Les co-auteurs sont Xiaohua Liu et Xiaobing Jin.

La réparation des tissus est très difficile et le succès est extrêmement limité par une pénurie de tissus donneurs, dit maman, qui a également un rendez-vous au U-M College of Engineering. La procédure donne de l'espoir aux personnes atteintes de certains types de lésions du cartilage pour lesquelles il n'existe pas actuellement de bons traitements. Il offre également une meilleure alternative à l'ACI, qui est une méthode clinique de traitement des lésions du cartilage où les propres cellules du patient sont directement injectées dans le corps du patient. La qualité de la réparation tissulaire par la technique ACI n'est pas bonne car les cellules sont injectées de manière lâche et ne sont pas supportées par un support qui simule l'environnement naturel des cellules, dit maman.

Pour réparer les défauts tissulaires complexes ou de forme irrégulière, un support cellulaire injectable est souhaitable pour obtenir un ajustement précis et pour minimiser la chirurgie, il dit. Le laboratoire de Ma a travaillé sur une stratégie biomimétique pour concevoir une matrice cellulaire --- un système qui copie la biologie et soutient les cellules à mesure qu'elles se développent et forment des tissus --- en utilisant des nanofibres biodégradables.

Ma dit que les microsphères creuses nanofibreuses sont très poreuses, qui permet aux nutriments d'entrer facilement, et ils imitent les fonctions de la matrice cellulaire dans le corps. En outre, les nanofibres dans ces microsphères creuses ne génèrent pas beaucoup de sous-produits de dégradation qui pourraient endommager les cellules, il dit.

Les sphères creuses nanofibreuses sont combinées avec des cellules puis injectées dans la plaie. Lorsque les sphères de nanofibres, qui sont légèrement plus gros que les cellules qu'ils portent, se dégrader au site de la plaie, les cellules qu'elles transportent ont déjà bien commencé à croître car les sphères de nanofibres fournissent un environnement dans lequel les cellules se développent naturellement.

Cette approche a eu plus de succès que la matrice cellulaire traditionnelle actuellement utilisée dans la croissance tissulaire, il dit. Jusqu'à maintenant, il n'y avait aucun moyen de fabriquer une telle matrice injectable, elle n'a donc pas été utilisée pour administrer des cellules à des plaies de forme complexe.

Lors des tests, le groupe de réparation de nanofibres a augmenté jusqu'à trois à quatre fois plus de tissu que le groupe témoin, dit maman. La prochaine étape consiste à voir comment le nouveau transporteur cellulaire fonctionne chez les animaux plus gros et éventuellement chez les humains pour réparer le cartilage et d'autres types de tissus.