人體關節骨的兩端都有一層很薄的軟骨，就像覆蓋在骨頭上的薄膜，外傷、磨損、疾病或基因缺陷都可能傷害軟骨，軟骨一旦受損是不會自行生長的。微骨折術也叫關節鏡軟骨手術，是在缺少軟骨覆蓋的骨頭上鉆幾個小洞，刺激骨髓細胞產生干細胞生成軟骨。但手術未必都能成功，可能無法刺激新的軟骨生長，或者新長出的軟骨不如原來的堅硬。

　　理論上，干細胞需要附著在一種營養支架上才能更好生長。約翰·霍普金斯大學醫學院轉化組織工程中心(TTEC)主任珍妮弗·埃里希夫說，“水凝膠”支架在愈合過程中能為細胞提供“營養”，促進健康組織生長，加速傷口愈合。她們在實驗室里和山羊身上進行了多年實驗，以尋找最理想的植入材料，最終選定了一種水凝膠生物材料和一種黏合劑，黏合劑用來使水凝膠牢牢地黏在骨骼上。

　　研究小組隨后對15位病人進行了首次臨床試驗，通過微骨折術在受傷軟骨附近的骨骼上打出一些微小的洞，將水凝膠和黏合劑注入其中。為了對照實驗，她們對另外3位病人僅實施了微骨折術。6個月后，植入物并未產生大的問題。核磁共振顯示，植入凝膠的病人長出了新軟骨，對膝蓋骨骼的平均覆蓋率達到86%，未植入凝膠的病人平均覆蓋率為64%，而且在術后的6個月中，植入凝膠的病人膝蓋疼痛也大幅度減輕。

　　“初步研究顯示，植入的生物材料在患者體內和在實驗室里一樣表現良好，所以我們希望該方法能成為護理與促進愈合的一種常規措施。”埃里希夫說，這一成果還屬于概念論證性實驗，要證明水凝膠的安全有效性和臨床價值，還需要更多時間和更大規模的實驗。目前他們已經招募到更多病人參與進一步實驗。

　　埃里希還說，研究小組正在開發下一代移植材料，水凝膠和黏合劑就是其中之一，二者將被整合為一種材料。此外，她們還在研究關節潤滑和減少發炎的技術。