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人工筋肉が軍の退役軍人の生活をどのように変えるか

負傷は、特に戦時における兵役の悲しい事実です。 Uniformed Services University of the Health Sciencesの科学者が実施した研究によると、最も頻繁に起こるのは、皮膚、脂肪、筋肉の軟部組織の損傷です。

これらのうち、筋肉の損傷は特に治癒が困難です。 特定のサイズ(約1立方センチメートル)を超えると、体はそれを行うことができません。 その結果、体積筋肉の損失と呼ばれるこの種の外傷を経験している人々は、筋肉の機能を失い、変形、瘢痕組織、または収縮した筋肉を経験します。

Journal of Rehabilitation Research and Development (退役軍人省が発表した査読付き出版物)の2015年の研究によると、通常、体積の筋肉損失は永続的です。

「[体積の筋肉損失]損傷の現在の主要な標準治療は、身体リハビリテーションです」と、この研究の筆頭著者であるBenjamin Corona氏は述べています。 「利用可能な文書化されたケースは、エネルギーを返す装具[ブレースまたは他のデバイス]が使用されない限り、重要な機能回復を示しません。 物理的なリハビリテーションだけでは、失われた組織の再生は促進されません。」

コロナと彼の研究者チームは、2001年から2007年の間に負傷により軍から除隊された500人以上の軍人の記録を調べました。彼らは戦闘で骨折した骨のほとんどが開いた傷をもたらし、しばしば修復され、筋肉は損傷を受けたままになります。 折れた骨を支えた軍人は、折れたためではなく、軟部組織の傷による障害のために、しばしば失格となります。

「III型開放脛骨骨折後の骨治癒に多大な注意が払われているにもかかわらず、現在の知見に基づいて、軟部組織の合併症が救助された手足の障害の大部分を占めると結論付けるのが適切である」と著者らは書いた。 「[体積筋肉損失]に対処する治療法の開発は、整形外科ケアの重大な空白を埋める可能性があります。」

歴史的に、治療の最善のコースは、傷口を覆うために、身体の異なる部分から、または接続された筋肉から回転した筋肉の皮弁を使用することでした。 これは治癒には役立ちますが、負傷していない筋肉の通常の使用を提供することはできません。そのため、負傷が発生した四肢は、多くの場合永久に無効になります。

「失われた筋肉を置き換える多くの試みがありました」と国防総省に再生技術を提供するバイオテクノロジー企業であるAcelityのスタッフ科学者Li Ting Huang氏は言います。 「筋肉[フラップ転送]は一般的にあまりうまく機能しません。筋肉が機能するには神経が必要であり、神経が走っている必要があるためです。 そのため、移植された筋肉を生きたまま機能させるために、神経と血管のすべてを再接続する必要があります。 これは非常に難しいことです。」

Huangは、新しい筋肉再生技術プロジェクトを主導しています。これは、同社の既存の技術を修正して、筋肉の筋肉損失を解決することを目的としています。

「主なことは、明らかに、このような製品、特に私たちが見ている患者集団、軍の軍人および女性に対する大きな満たされていない臨床的ニーズがあることです」とHuang氏は言います。

Acelityは数年前にブランドを変更しましたが、その中核事業は創傷再生にあり、その製品は軍用および退役軍人の病院、公立病院、さらには戦場でも見られます。 主に、陰圧創傷療法(体液を引き出して血液を創傷に運ぶ)、皮膚創傷回復のための組織マトリックスと呼ばれる有機材料のウェブ、および組織マトリックスを最大2年間存続させる保存液が含まれます。

これらのマトリックスは、Huangが筋肉再生技術を構築する際に飛び出しているものです。

彼女は豚の筋肉で始まり、炎症を引き起こす可能性があり、または体に拒絶される可能性があるすべての細胞成分の組織を取り除く独自のプロセスを使用しています。 結果として生じる材料は、無細胞筋肉マトリックスと呼ばれ、実際の筋肉に不気味に見え、テクスチャと繊維で完全に見えますが、青白く、ほとんど半透明です。

次に、既存の組織に一致するように整列するように注意しながら、マトリックスを外科的に埋め込みます。 リハビリテーションと既存の筋肉組織の成長を助ける治療により、Huangは筋肉を元に戻すことができると主張しています。

CoronaによるBiomaterialsのより最近の論文は、体積筋肉損失の治癒における無細胞マトリックスの使用を調べています。 彼の結論はバラ色が少なく、筋肉の回復が起こる間、筋肉が動作するために必要な力を提供するほどではないと結論付けています。 「既存のデータは、骨格筋組織の生理学的に意味のある量を促進する無細胞の生物学的足場の能力をサポートしていません」とコロナと共著者のサラ・グレイジングは書いています。 とは言うものの、「無細胞の生物学的足場は、他の生体材料、生物学的、リハビリテーションの治療戦略と併せて開発され続けるべきVML修復のための重要なツールであり続ける」と付け加えた。

Huangは、ラットで作業するプロセスを得たと言います。 次に、より大きな動物が来ます。彼女は、それ以上遠く推測することを切望していませんが、元は約6センチ四方だったマトリックスのサイズを拡大しようとしていると言います。

「個人的には、このプロジェクトは私が取り組んできた中で最も満足のいくプロジェクトの1つです」と彼女は言います。 「特に、それは私たちの国のためにそんなに犠牲にした患者集団を助けることができるからです。」

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