Australiens kärlek till sport betyder att det har en av de högsta frekvenserna av främre korsbandsskador och rekonstruktion i knäet i världen.

Över hela världen, kostnaderna för reparation av senor och ligamentruptur och operationsrevision representerar tiotals miljarder dollar på den kliniska ortopediska marknaden.

Ett team av biomedicinska ingenjörsforskare från University of Sydney, arbetar med Regenerative Engineering Laboratory vid Columbia University och FAU Erlangen-Nurnberg Institute of Medical Biotechnology (Tyskland), hoppas kunna förbättra resultatet av reparation av senor och ligament genom att utveckla en ny syntetisk ställning för deras regenerering.

Leds av chefen för forskningsenheten för biomaterial och vävnadsteknik och chef för Australian Research Centre for Innovative BioEngineering, Professor Hala Zreiqat, arbetar med postdoktorn Dr Young Nej, forskarna är de första att utveckla och patentera nya fiberförstärkta hydrogelställningar, ett syntetiskt ämne som har förmågan att efterlikna och ersätta mänsklig sena och ligamentvävnad.

"Rupturer i senor och ligament uppstår oftast vid olyckor och när man spelar sport. Över hela världen och särskilt i Australien, det finns ett enormt kliniskt behov av utveckling av lättillgängliga, direkt från hyllan, mekaniskt starka syntetiska senställningar, " sa professor Zreiqat.

"Konservativa metoder som använder immobiliseringsgips och rörelsebegränsande skenor och hängslen kräver ofta flera veckors rehabilitering för att uppnå minimal funktionell återhämtning, medan nuvarande implantat medför en högre risk för avstötning och infektion, " Hon sa.

"Vår teknik hoppas kunna påskynda återställandet av senors och ligamentens mekaniska funktion och stödja tillväxten av kollagenvävnad, utan att kompromissa med kroppens biologiska svar, " Hon sa.

Testad på patellasenmodeller hos råttor, den syntetiska ställningen har utvecklats med en stressbeständighet och vattenvolym som liknar riktiga senor och ligament, möjliggör förbättrad inväxt av kollagenvävnad.

"Tills nu, syntetiska ställningar har kommit med en betydande risk för implantatfel, samt dålig biologisk vävnadsintegration och nötning, " Hon sa.

"Människa senor och ligament är 70 procent vatten - de är komplicerade strukturer som inkluderar blodkärl, nerver och lymfkärl och utföra uppgiften att länka ben till muskler och röra kroppen, " Hon sa.

"För att syntetiska ställningar ska accepteras av kroppen, deras fysiska och kemiska arkitektur måste överensstämma med mänskliga senor och ligament, " Hon sa.

Forskarna hoppas nu kunna undersöka det långsiktiga beteendet hos dessa ställningar i både inre och yttre kroppsförhållanden, samt att observera vävnadsintegration och biomekanik i större djurmodeller.