Degeneration of the spinal discs is

Degeneration of the spinal discs is a major cause of back pain. During the degeneration process, there is a loss of glycosaminoglycans (GAGs) from the proteoglycan-rich gel in the disc's nucleus, which adversely alters biomechanical performance. Current surgical treatments for back pain are highly invasive and have low success rates; there is an urgent need for minimally-invasive approaches that restore the physiological mechanics of the spine. Here we present an injectable peptide:GAG hydrogel that rapidly self-assembles in situ and restores the mechanics of denucleated intervertebral discs. It forms a gel with comparable mechanical properties to the native tissue within seconds to minutes depending on the peptide chosen. Unlike other biomaterials that have been proposed for this purpose, these hybrid hydrogels can be injected through a very narrow 25 G gauge needle, minimising damage to the surrounding soft tissue, and they mimic the ability of the natural tissue to draw in water by incorporating GAGs. Furthermore, the GAGs enhance the gelation kinetics and thermodynamic stability of peptide hydrogels, significantly reducing effusion of injected material from the intervertebral disc (GAG leakage of 8 ± 3% after 24 h when peptide present, compared to 39 ± 3% when no peptide present). In an ex vivo model, we demonstrate that the hydrogels can restore the compressive stiffness of denucleated bovine intervertebral discs. Compellingly, this novel biomaterial has the potential to transform the clinical treatment of back pain by resolving current surgical challenges, thus improving patient quality of life.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

เสื่อมสภาพของแผ่นดิสก์กระดูกสันหลังเป็นสาเหตุของอาการปวดหลัง ในระหว่างกระบวนการเสื่อมสภาพ มีการสูญเสียของ glycosaminoglycans (มุขตลก) จากเจริชมันลินซีดในนิวเคลียสของดิสก์ ซึ่งผลการเปลี่ยนแปลงประสิทธิภาพทางชีวกลศาสตร์ ปัจจุบันอาการปวดหลังผ่าตัดรักษาจะรุกรานสูง และมีอัตราความสำเร็จต่ำ มีความเร่งด่วนผ่านกล้องวิธีการคืนค่ากลไกทางสรีรวิทยาของกระดูกสันหลัง ที่นี่เรานำเสนอการ hydrogel เปปไทด์: ปิดปากฉีดที่ประกอบเองในรูปทรง และคืนกลศาสตร์ของ denucleated ลีบอย่างรวดเร็ว รูปเจกับคุณสมบัติเชิงกลเปรียบเทียบเนื้อเยื่อพื้นเมืองภายในวินาทีนาทีขึ้นอยู่กับเพปไทด์ที่เลือก ซึ่งแตกต่างจากผู้อื่นที่ได้รับการเสนอสำหรับวัตถุประสงค์นี้ ไฮบริเหล่านี้สามารถฉีด hydrogels ผ่านแคบมาก 25 กรัมวัดเข็ม ลดความเสียหายต่อเนื้อเยื่ออ่อนรอบ ๆ และพวกเขาเลียนแบบความสามารถของเนื้อเยื่อธรรมชาติวาดในน้ำ โดยการผสมผสานมุขตลก นอกจากนี้ มุขตลกเพิ่ม gelation จลนพลศาสตร์และเสถียรภาพทางอุณหพลศาสตร์ของเปปไทด์ hydrogels ลดไหลฉีดวัสดุจากหมอนกระดูก (ปิดปากรั่ว 8 ± 3% หลังจาก 24 ชั่วโมงปัจจุบัน เปปไทด์เทียบกับ± 39 3% เมื่อไม่มีเปปไทด์อยู่) ในอดีตเป็นรุ่น vivo เราแสดงให้เห็นว่า hydrogels ที่สามารถคืนความแข็งอัดของวัว denucleated ลีบ Compellingly วัสดุใหม่นี้มีศักยภาพที่จะเปลี่ยนการรักษาทางคลินิกของอาการปวดหลัง โดยแก้ไขผ่าตัดมีความท้าทาย การปรับปรุงคุณภาพชีวิตของผู้ป่วยดังนั้น

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

การเสื่อมของกระดูกสันหลังเป็นสาเหตุสำคัญของอาการปวดหลัง ในระหว่างขั้นตอนการเสื่อมสภาพที่มีการสูญเสียของ glycosaminoglycans (GAGs) จากเจล proteoglycan ที่อุดมไปด้วยในนิวเคลียสของแผ่นดิสก์ซึ่งมีผลเปลี่ยนแปลงการปฏิบัติงานทางชีวกลศาสตร์ ปัจจุบันการผ่าตัดสำหรับอาการปวดหลังมีการบุกรุกสูงและมีอัตราความสำเร็จต่ำ; มีความจำเป็นเร่งด่วนสำหรับวิธีการน้อยที่สุดรุกรานที่เรียกคืนกลศาสตร์ทางสรีรวิทยาของกระดูกสันหลัง ที่นี่เรานำเสนอเปปไทด์ฉีด: GAG ไฮโดรเจลที่รวดเร็วมั่งตนเองในแหล่งกำเนิดและเรียกคืนกลไกของแผ่น intervertebral denucleated มันเป็นเจลที่มีคุณสมบัติเชิงกลที่เปรียบได้กับเนื้อเยื่อพื้นเมืองภายในไม่กี่วินาทีเพื่อนาทีขึ้นอยู่กับเปปไทด์ที่ได้รับเลือก ซึ่งแตกต่างจากวัสดุชีวภาพอื่น ๆ ที่ได้รับการเสนอเพื่อวัตถุประสงค์นี้เหล่าไฮโดรเจลไฮบริดสามารถฉีดผ่านที่แคบมาก 25 กรัมวัดเข็มลดความเสียหายให้กับเนื้อเยื่ออ่อนรอบและพวกเขาเลียนแบบความสามารถของเนื้อเยื่อธรรมชาติเพื่อวาดในน้ำโดยผสมผสานมุข . นอกจากมุขเพิ่มความจลนพลศาสตร์เจและความมั่นคงทางอุณหพลศาสตร์ของไฮโดรเจลเปปไทด์ช่วยลดการไหลของวัสดุฉีดจาก intervertebral ดิสก์ (การรั่วไหลของ GAG 8 ± 3% หลังจาก 24 ชั่วโมงเมื่อเปปไทด์ในปัจจุบันเมื่อเทียบกับ 39 ± 3% เมื่อไม่มีเปปไทด์ในปัจจุบัน ) ในรูปแบบ ex vivo เราแสดงให้เห็นว่าไฮโดรเจลที่สามารถเรียกคืนความมั่นคงอัดของแผ่น intervertebral denucleated วัว ร้องขอนี้ของวัสดุนวนิยายมีศักยภาพที่จะเปลี่ยนการรักษาทางคลินิกของอาการปวดหลังโดยการแก้ไขความท้าทายการผ่าตัดในปัจจุบันดังนั้นการปรับปรุงคุณภาพชีวิตของผู้ป่วย

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

การเสื่อมสภาพของแผ่นดิสก์กระดูกสันหลังเป็นสาเหตุหลักของอาการปวดหลัง ในระหว่างกระบวนการเสื่อม มีการสูญเสียของเนื้องอกกล้ามเนื้อเรียบมดลูก ( มุข ) จากโปรตีนโอไกลแคนที่อุดมไปด้วยเจลในดิสก์ของนิวเคลียส ซึ่งส่งผลทำลายสมรรถนะทางชีวกลศาสตร์ . การรักษาอาการปวดหลังผ่าตัด ปัจจุบันมีการบุกรุกและมีอัตราความสำเร็จต่ำ มีความต้องการเร่งด่วนสำหรับ minimally invasive วิธีฟื้นฟูกลไกทางสรีรวิทยาของกระดูกสันหลัง ที่นี่เรานำเสนอเปปไทด์ฉีด : มุขไฮโดรเจลที่อย่างรวดเร็ว ตนเองประกอบในแหล่งกำเนิดและเรียกคืนกลศาสตร์ denucleated intervertebral ดิสก์ มันเป็นเจลที่มีคุณสมบัติเทียบเท่ากับเจ้าของภาษา เนื้อเยื่อภายในวินาทีนาทีขึ้นอยู่กับเปปไทด์ที่เลือก ซึ่งแตกต่างจากวัสดุชีวภาพอื่น ๆที่ได้รับการเสนอเพื่อวัตถุประสงค์นี้ , ไฮโดรเจลผสมเหล่านี้สามารถฉีดผ่านที่แคบมาก 25 กรัมวัดเข็ม ลดความเสียหายในบริเวณเนื้อเยื่ออ่อนและพวกเขาเลียนแบบความสามารถของเนื้อเยื่อธรรมชาติวาดในน้ำโดยผสมผสาน gags นอกจากนี้ มุขเพิ่มเจลาตินจลนศาสตร์และอุณหพลศาสตร์ของเสถียรภาพเปปไทด์ เจลช่วยลดการไหลออกของ , ฉีดวัสดุจากหมอนรอง ( มุขรั่ว 8 ± 3% หลังจาก 24 ชั่วโมงเมื่อเปปไทด์ปัจจุบันเทียบกับ 39 ± 3 % เมื่อไม่มีเปปไทด์ปัจจุบัน ) ในรูปแบบ วีโว แฟนเก่า เราแสดงให้เห็นว่า เจลสามารถเรียกคืนค่ากำลังอัดของ denucleated วัว intervertebral ดิสก์ อย่างไม่ยินยอมเพียงิน , ใหม่นี้มีศักยภาพที่จะเปลี่ยนการรักษาทางคลินิกของการปวดหลังผ่าตัดแก้ไขความท้าทายในปัจจุบัน การปรับปรุงคุณภาพของผู้ป่วยของชีวิตจึง