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美國杜克大學科學家在最新一期《先進功能材料》雜志上發表文章稱，他們研制出一種水凝膠基軟骨替代品，這種替代品比真軟骨更堅固耐用，基于這種水凝膠的植入物可在不替換整個關節的情況下，替換磨損的軟骨并減輕膝關節疼痛，有望成為膝蓋疼痛患者的福音。

為制造出這種新型凝膠，研究團隊將再生纖維素纖維薄片注入黏液聚乙烯醇內，最終得到一種類似果凍的凝膠，其60%的物質為水，柔軟卻異常堅固。研究人員解釋說，纖維素纖維的作用類似于天然軟骨中的膠原纖維，它們在拉伸時賦予凝膠強度。聚乙烯醇有助于它恢復到原來的形狀。

研究人員表示，天然軟骨可承受每英寸5800至8500磅的巨大拉力和擠壓，但他們最新研制出的水凝膠軟骨是首個能耐受更大拉力和擠壓的人造軟骨，其張力比天然軟骨強26%，耐壓能力比天然軟骨高66%，且耐磨性是天然軟骨的3倍。

骨關節炎通常源于軟骨的漸進性磨損和撕裂，全世界有近1/6的成年人（約8.67億人）受到影響。幾十年來，外科醫生已經開發出許多微創方法，如去除松散的軟骨，或打洞以刺激軟骨新生，或移植健康軟骨等，但所有這些方法都需要數月才能康復，且有一定比例會隨著時間的推移而失效。

研究人員稱，對于那些希望避免更換整個膝關節的患者，新型水凝膠可能很快會成為他們的另一種選擇，幫助患者快速、無痛地重新站起來。由這種材料制成的植入物目前正由斯巴達生物醫學公司開發，并在綿羊身上開展測試。研究人員準備明年開始在人類身上進行臨床試驗。