チームは、軟骨に電流を流して軟骨を加熱する実験を開始しました。 (出典:ゲッティ/シンクストックイメージズ) 科学者たちは、小さな針と電流を使用して、切開を行うことなく、鼻や耳の軟骨をすばやく再形成する非侵襲的な美容整形技術を開発しました。鼻や耳の形を変える従来の手術では、切断と縫合が必要であり、回復時間が長くなり、傷跡が残ることもあります。米国のオクシデンタル大学のプロジェクトの主任研究者の1人であるマイケルヒル氏は、この新しい技術を局所麻酔下で行われる低コストの事務手続きとして想定しています。
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全体のプロセスは約5分かかるだろうとヒル氏は語った。軟骨を再形成するための非侵襲的技術は、鼻をより魅力的にするなどの美容整形手術に役立ちます。ただし、この方法は、鼻中隔弯曲などの問題や、脳卒中や脳性麻痺による関節拘縮など、適切な治療法が存在しない状態の修正にも役立つ可能性があります。
チームは、軟骨に電流を流して軟骨を加熱する実験を開始しました。この方法は確かに彼らが組織を再形成することを可能にしましたが、不思議なことに、それを温めることによってではありませんでした。軟骨は、生体高分子によって緩く織り合わされたコラーゲンの小さな硬い繊維で構成されています。また、負に帯電したタンパク質と正に帯電したナトリウムイオンも含まれています。これらの荷電粒子の密度が高い軟骨は、電荷密度が低い軟骨よりも硬い。
研究者は、軟骨に電流を流すと、組織内の水が電気分解され、水が酸素と水素イオン、またはプロトンに変換されることを発見しました。プロトンの正電荷はタンパク質の負電荷を打ち消し、電荷密度を低下させ、軟骨をより展性にします。チームは、耳が通常直立しているウサギでこの方法をテストしました。彼らは型を使って片方の耳を希望の新しい形に曲げて保持しました。
マイクロニードル電極を屈曲部の耳に挿入し、型を配置した状態でマイクロニードル電極に電流を流すことにより、屈曲部位の軟骨を損傷することなく短時間軟化させました。電流をオフにすると、軟骨が新しい形に硬化し、その後、型が取り外されました。従来の方法でこの結果を達成するには、外科医は皮膚と軟骨を切り裂いてから、それらを元に戻す必要があります。それは関節に瘢痕組織の形成につながる可能性があります。
ヒル氏によると、瘢痕組織はその後の手術で除去しなければならない場合があるという。軟骨への機械的損傷を回避することにより、分子手術技術は瘢痕や痛みを引き起こしません。研究者たちは、医療機器会社と軟骨技術のライセンスオプションを模索しています。