电动膝关节植入物可能是数百万关节炎患者的救赎，因为如今科学家们已经能够在电流的帮助下再生软骨。

康涅狄格州的生物工程师开发了一种微小的网状植入物，大约半毫米厚，当它感觉到压力时会产生微小的电流——这种特性被称为压电性。对于植入物的关节炎患者，定期的关节运动会导致植入物产生电场，从而鼓励细胞在上面定居并长成新的软骨。 

关节炎是一种常见且让人饱受折磨的疾病，由人的关节损伤引起。通常软骨垫可以缓冲这些斑点，但受伤或随着年龄的增长它会逐渐磨损。随着软骨退化，骨头开始撞击骨头，走路等日常活动会引起难以忍受的痛苦，因此新软骨的生长是减轻疼痛的关键。 

在实验中，科学家们成功地在兔子的膝盖上重新长出了软骨，这可以为关节炎患者的关节愈合铺平道路。

研究者表示，如果这项技术能够通过临床试验，它将可以减轻骨关节炎患者的疼痛。骨关节炎是英国最常见的关节炎类型，影响了近900万人。 

当缓冲骨骼末端的保护性软骨随着时间的推移而磨损时，就会发生骨关节炎。这使得运动比平时更加困难，导致疼痛和僵硬。目前，最好的治疗方法是用取自身体其它部位（有时取自捐赠者）的健康软骨代替受损软骨。 

但是，如果这种健康的软骨是你自己的，那么移植它可能会伤害它取自的地方。此外，如果它来自其他人，你的免疫系统可能会排斥它。此前，为了减轻骨关节炎的疼痛，一些研究人员曾尝试放大化学生长因子来诱导身体自行生长软骨。还有一些尝试依靠生物工程支架为身体提供新鲜组织的模板。但这两种方法效果都不好，结合使用也是如此。

这项研究设计了一种由聚乳酸(PLLA)纳米纤维制成的组织支架，PLLA是一种可生物降解的聚合物，通常用于缝合手术伤口。当它被挤压时，它会产生一点点电流——证明压电性。

关节的常规运动，例如人走路，会导致支架产生微弱但稳定的电场，促使细胞在上面定居并长成软骨。不需要外部生长因子或干细胞（它们具有潜在的毒性或有不良事件风险），而且至关重要的是，生长的软骨具有机械强度。当团队在受伤兔子的膝盖上测试支架时，在植入支架后，它可以在跑步机上跳跃锻炼。正如预测的那样，软骨可以正常生长。

下一步，研究人员还想在老年动物身上测试PLLA支架，因为关节炎主要影响老年动物。

题为Exercise-induced piezoelectric stimulation for cartilage regeneration in rabbits的相关研究论文发表在《科学-转化医学》上。

前瞻经济学人APP资讯组

论文原文：

https://www.science.org/doi/10.1126/scitranslmed.abi7282

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