Бионическая сила для мужчин: синтетическая ткань восстанавливает эректильную функцию у свиней

Apr 28, 2023

Автор Cell Press, 27 января 2023 г.

Бионический искусственный пенис Белый халат. Авторы и права: Материя/Чай и др.

В исследовании, опубликованном 4 января в журнале Matter, ученые разработали синтетическую ткань, которая заживляет травмы и восстанавливает нормальную эректильную функцию на модели свиньи. Результаты показывают, что искусственная белочная оболочка (ATA), имитирующая фиброзную оболочку ткани, необходимую для поддержания эрекции, перспективна для лечения травм полового члена у людей.

«Мы во многом предвидели проблемы и результаты процесса создания АТА, но все же были удивлены результатами экспериментов на животных, где пенис восстанавливал нормальную эрекцию сразу после использования АТА», — сказал Сюэтао Ши, исследователь из Южного университета. Китайский технологический университет в Гуанчжоу, Китай, и автор исследования.

«Самое большое преимущество ATA, о котором мы сообщаем, заключается в том, что он выполняет тканеподобные функции, имитируя микроструктуру естественных тканей», — добавил он. «Этот подход к проектированию не ограничивается биомиметическим дизайном тканей белочной оболочки, но может быть распространен на многие другие несущие нагрузки ткани».

Ши сказал, что фокус исследований его команды в последнее время переключился на производство биоматериалов для решения проблем мужского репродуктивного здоровья, включая эректильную дисфункцию, бесплодие и болезнь Пейрони, заболевание соединительной ткани, которое, как полагают, возникает в результате травм, вызванных сексом. Сообщается, что около половины мужчин в возрасте от 40 до 70 лет страдают той или иной формой эректильной дисфункции, а около 5% страдают болезнью Пейрони, при которой в белочной оболочке образуется рубцовая ткань, вызывающая боль и ряд других последствий.

«Мы заметили, что этой области уделяется мало внимания, однако потребность в ней огромна», — сказал Ши.

В губчатое тело свиньи вводят физиологический раствор для эрекции полового члена и наблюдают за формой полового члена после эрекции. Авторы и права: Материя Чай и др.

Хотя многие предыдущие исследования были сосредоточены на восстановлении уретры, Ши сказал, что меньше исследований было сосредоточено на восстановлении эректильной функции. И хотя врачи могут лечить пациентов с поврежденной тканью белочной оболочки, создавая пластыри из других тканей тела пациента в сочетании с внеклеточным матриксом, эти пластыри имеют недостатки. Иногда иммунная система отторгает их или на донорском участке возникают осложнения, а поскольку их микроструктура отличается от естественной белочной оболочки, этим пластырям трудно полностью заменить естественную ткань.

Чтобы решить эту проблему, Ши и его коллеги разработали АТА на основе поливинилового спирта, который имеет структуру скрученных волокон, аналогичную структуре натуральных тканей. В результате синтетический материал обладает биомеханическими свойствами, имитирующими свойства белочной оболочки. Исследователи провели лабораторные эксперименты, чтобы изучить токсичность искусственной ткани и совместимость с кровью, поскольку она предназначена для длительного пребывания в организме, и определили, что она не должна быть вредной для других тканей.

Затем они протестировали АТА на миниатюрных свиньях Бамы с повреждениями белочной оболочки. Исследователи обнаружили, что пластыри, изготовленные из искусственной ткани, восстанавливают эректильную функцию так, что она аналогична нормальной ткани полового члена, что позволяет предположить, что пластырь успешно заменяет функцию естественных тканей. Исследователи проанализировали эффект пластырей ATA через месяц и обнаружили, что, хотя искусственная ткань не восстанавливала микроструктуру окружающей естественной ткани, в ней развился фиброз, сравнимый с таковым в нормальной ткани, и была достигнута нормальная эрекция после инъекции в пенис физиологического раствора. .

«Результаты через месяц после процедуры показали, что группа АТА добилась хороших, хотя и не идеальных результатов восстановления», — сказал Ши.

Ши отметил, что при травмах полового члена белочная оболочка обычно не является единственной поврежденной тканью. Окружающие нервы и пещеристое тело, губчатая ткань, проходящая через стержень полового члена, также часто повреждаются, что еще больше затрудняет восстановление.