Biología

El hueso impreso en 3D cura las lesiones más rápido

El hueso impreso en 3D cura las lesiones más rápido

El maravilloso mundo de la impresión 3D es verdaderamente una maravilla de la ciencia moderna. Los ingenieros en ciencia de materiales están aplicando esta tecnología flexible al problema de la curación ósea con 'hueso hiperelástico'.


[Fuente de imagen: Ciencias]

La curación de huesos en humanos es un proceso largo y doloroso. En áreas de alto daño, reemplazo óseo autoinjertos se utilizan a menudo. Esta técnica ve la implantación de hueso de una región del cuerpo del paciente a otra. Si bien un beneficio de este enfoque radica en el uso del propio hueso del paciente, incluidas las células madre para facilitar el crecimiento, el procedimiento requiere cirugía adicional con todo el dolor, el tiempo de recuperación y las posibles complicaciones que lo acompañan.

Otra técnica para reemplazar el hueso perdido es el andamio. Compuestos de materiales naturales y sintéticos, los andamios proporcionan un marco sobre el cual las células madre pueden crecer hasta convertirse en huesos y cartílagos. Para que este proceso funcione de manera eficaz, el material de andamiaje seleccionado debe ser adecuado para las células madre y no provocar una respuesta inmunitaria. Un material de uso común, el fosfato de calcio, ha tenido éxito con el crecimiento de células madre, pero a veces es el objetivo del sistema inmunológico, lo que resulta en un crecimiento óseo cero. La naturaleza frágil de este material puede hacer que la implantación sea problemática y su costo y tiempo de fabricación también pueden ser un factor.

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Introduzca la impresora 3D 'hueso hiperelástico'. Desarrollado por investigadores de la Universidad Northwestern, Illinois, este material de andamio combina hidroxiapatita, un mineral que se encuentra en los huesos, con policaprolactona, un polímero biocompatible. La resistencia del material la proporciona la hidroxiapatita, así como señales químicas para que las células madre creen hueso. La flexibilidad proviene de la policaprolactona, lo que permite una fácil implantación.

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Los especialistas de todo el mundo se están dando cuenta. El ingeniero de biomateriales, Jos Malda de la Universidad de Utrecht, Países Bajos, dijo

“Esta es una buena manera de superar los desafíos que enfrentamos al generar reemplazos óseos. El andamio es más sencillo de hacer que otros y ofrece más beneficios ".

El nuevo material reduce considerablemente los tiempos de espera. Diseñado a partir de las radiografías del paciente, un andamio hecho de hueso hiperelástico podría imprimirse en 3D y estar listo para implantarse en el mismo día.

La coautora del estudio, Ramille Shah, dijo: "Estamos imprimiendo andamios flexibles que alentarán el crecimiento de los huesos a través y alrededor de ellos".

Las pruebas del material en mamíferos no mostraron inflamación o infección, con una infiltración de vasos sanguíneos y calcificación ósea más eficiente que en los controles.

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Dado que los materiales constituyentes ya son de uso común en la ingeniería biomédica, Malda informó que el hueso hiperelástico sería una solución rentable para el reemplazo óseo. La velocidad de fabricación y el cumplimiento de especificaciones precisas abren un abanico de posibilidades para la tecnología. Shah continuó: "El cielo es el límite para las aplicaciones de este material".

Lea los hallazgos de los investigadores en suCiencia Medicina Traslacional papel.

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Vía:Ciencias

Escrito por Jody Binns

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