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研究人员表示，他们可能很快就能借助纳米管修复受损和磨损的软骨。目前，患者必须接受手术来修复有缺陷的软骨（通常在关节处骨骼末端起到缓冲作用的结缔组织，以防止骨骼相互摩擦）。但科学家表示，他们可能有一天能够将微小的碳纳米管插入受损的关节（例如膝盖），以促进新的、更强壮的软骨细胞在受损或变薄的软骨细胞位置生长。
研究人员在《生物医学材料研究杂志A部分》上报告称，他们在实验室中成功地在碳纳米管周围培养了软骨，并乐观地认为有一天他们将能够在人体内复制这一壮举。他们可能会在九月份更进一步，届时他们计划将碳纳米管植入绵羊关节中，以便首次在实验室外测试他们的技术。
托马斯·韦伯斯特和布朗大学研究员姜东宇，以及贝克顿、迪金森公司（一家位于新泽西州富兰克林湖的医疗技术公司）的研究科学家格蕾丝·帕克（也是韦伯斯特的前博士生）表示，他们通过将软骨细胞（形成软骨的细胞）和碳纳米管一起放置在聚碳酸酯聚氨酯表面上来培养软骨细胞。正如预期的那样，软骨细胞在纳米管周围生长，纳米管非常坚固，科学家现在用它们来增强塑料。研究人员表示，他们通过向纳米管发送电涌来加速新细胞的产生，纳米管也是优良的导电体。
科学家设想通过小切口（例如在膝盖中）植入纳米管，患者自身的软骨细胞将在其上定植。韦伯斯特说，好处是软骨的生长速度会更快，强度也会更高，而不是在没有纳米管支撑的情况下——类似于使用钢筋来加固水泥或混凝土的方式。他指出，纳米管会很好地粘附在现有的软骨上。“患者将比[如果他们使用没有纳米管的软骨]更快地恢复到他们可能已经很久没有过的积极生活方式，”他说。
骨科医生赞扬了韦伯斯特的研究，但表示现在判断他的方法是否会成功还为时过早。匹兹堡大学医学院及其医疗中心骨科主任傅弗雷迪说，虽然创造更强壮、粘附性更好的软骨的想法听起来不错，但在关节内放置碳纳米管等永久性颗粒可能会引入其他问题。他主要担心的是：碳纳米管可能与关节中现有的软骨组织不具有生物相容性。
“理想情况下，支架的结构应模仿要修复的天然组织的结构，”该部门的博士后研究员沈伟说。
几十年来，科学家们一直在寻找无需传统手术即可修复软骨的方法，传统手术通常涉及通过关节切口去除受损软骨，同时尽可能保留健康的组织。2002年的一项突破是开发出由合成材料（如聚羟乙基甲基丙烯酸酯）制成的凝胶，这种凝胶可以注射到关节中，在那里凝固并成为具有与软骨相同吸震功能的垫子。问题是，韦伯斯特说，凝胶垫并不总是能很好地粘附在关节中剩余的软骨上，这意味着许多患者需要后续注射。傅弗雷迪说，另一个担忧是，即使凝胶粘住了，它也可能不会持续很长时间。
麻省理工学院、哈佛医学院和科罗拉多大学博尔德分校的研究人员目前正在尝试开发一种凝胶，他们可以将患者自身的软骨细胞放入其中，一旦溶液被注射到目标关节，软骨细胞就会繁殖。然而，这种方法不使用碳纳米管，韦伯斯特认为碳纳米管将提供更持久的修复。
韦伯斯特自1998年以来一直在研究在纳米材料周围生长组织的可能性，当时他是纽约州特洛伊市伦斯勒理工学院的研究生。“纳米级材料正在增加所有这些组织类型的生长，”他说。“关键是让纳米材料模仿天然组织的粗糙度，这会产生更多的表面能，并允许吸收对组织功能重要的蛋白质。”
自韦伯斯特最初的体外骨组织生长实验以来，他已经取得了长足的进步。在过去的十年中，他在他的研究领域中增加了膀胱、软骨、中枢神经系统和血管组织的生长。每种情况下的原理都是相同的：与光滑的骨骼或磨损的软骨相比，生长中的细胞更可能粘附在粗糙的纳米管表面上并在其上茁壮成长。他现在正与布朗大学的26名生物医学和组织工程研究人员组成的团队合作，并获得了国家科学技术委员会联邦国家纳米技术计划的50万美元拨款，以了解他能将自己的想法推进到什么程度。
匹兹堡大学医学中心软骨修复项目主任、专门从事软骨再生和骨关节炎的骨科医生康斯坦茨·朱说：“在支架中使用纳米技术来辅助软骨再生是新颖的，如果它最终能够改善再生软骨的功能特性，那将引起极大的兴趣。”