Смазывающие гидрогели для твердожидкостного интерфейса при восстановлении сухожильно-костного соединения

Система смазки на твердожидкостном интерфейсе, образованная тканью и синовиальной жидкостью, обеспечивает физиологическое функционирование сухожильно-костного соединения. Однако после разрыва сухожильно-костного соединения концентрация напряжений и трение нарушают смазку на твердожидкостном интерфейсе и препятствуют заживлению. В настоящей работе разработаны смазывающие гидрогели для твердожидкостного интерфейса (MnCaP/HS), полученные инкапсулированием микрогелей фосфата кальция-марганца с ионной координацией в двойную сеть гиалуроновой кислоты и альгината натрия с ковалентными и ионными сшивками. Благодаря поверхностным водородным связям и ионному упрочнению в области повреждённого сухожильно-костного соединения формируются твёрдые смазывающие интерфейсы, а компоненты биосмазки непрерывно высвобождаются в тканевую жидкость, обеспечивая образование слоёв смазки качения и жидких смазывающих плёнок. Длительное смазывающее действие в сочетании с MnCaP улучшает иммунорегенеративное микроокружение сухожильно-костного соединения. In vitro MnCaP/HS повышал прочность на 600% и снижал коэффициент трения на твердожидкостном интерфейсе на 60% по сравнению с группой фосфатно-солевого буфера. Кроме того, гидрогель высвобождал ионы металлов, способствовавшие противовоспалительной активности макрофагов и градиентной дифференцировке мезенхимальных стромальных клеток костного мозга в хрящевом и костном направлениях. In vivo в группе MnCaP/HS максимальная нагрузка и жёсткость сухожилий увеличились соответственно на 102 и 75%; при этом длительное противовоспалительное действие подавляло рубцевание и обеспечивало полную реконструкцию микроструктуры. Таким образом, MnCaP/HS открывает новые возможности для реконструкции сухожильно-костного соединения благодаря длительной смазке и формированию регенеративного микроокружения.