Investigadores del Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia ICN2, un centro de investigación Severo Ochoa ubicado en el Campus de la Universitat Autònoma de Barcelona UAB y miembro del Instituto de Ciencia y Tecnología de Barcelona BIST, también descubrieron ese huesoes flexoeléctrico. Ellos postulan el posible papel de la flexoelectricidad en la regeneración del tejido óseo en y alrededor del tipo de microfracturas incurridas en los huesos diariamente. El ICN2 Oxide Nanophysics Group dirigido por ICREA Prof. Gustau Catalan informa estos hallazgos hoy en día Materiales avanzados , con el autor principal Fabián Vásquez-Sancho. El trabajo tiene implicaciones potenciales para la industria protésica y el desarrollo de materiales biomiméticos de autocuración.
Ya se sabía que los huesos generaban electricidad a presión, estimulando la auto reparación y la remodelación. Primero se informó a fines de los años cincuenta, esto se atribuyó inicialmente a la piezoelectricidad del componente orgánico del hueso, el colágeno. Sin embargo, desde entonces los estudios han observado marcadores de reparación óseaen ausencia de colágeno, lo que sugiere que otros efectos están en juego. En este trabajo, los investigadores de ICN2 han revelado tal efecto: la flexoelectricidad del componente mineral del hueso.
La flexoelectricidad es una propiedad de algunos materiales que hace que emitan un pequeño voltaje al aplicar una presión no uniforme. Esta respuesta es extremadamente localizada, debilitándose a medida que se aleja del punto de máxima tensión. En las microfracturas se localizahasta el borde de ataque o la punta de la grieta, un sitio atómicamente pequeño que, por definición, concentra la tensión máxima que un material puede soportar antes de la ruptura total. El resultado es un campo flexoeléctrico de tal magnitud que, en la vecindad inmediata delgrieta, eclipsa cualquier efecto piezoeléctrico de colágeno de fondo.
Al estudiar los gradientes de deformación en los huesos y el mineral óseo puro hidroxiapatita, los investigadores han podido calcular la magnitud precisa de este campo eléctrico. Sus hallazgos indican que es suficientemente grande dentro de las 50 micras requeridas de la punta de la grieta para serdetectado por las células responsables de la reparación ósea, lo que implica directamente la flexoelectricidad en este proceso.
Además, dado que se sabe que las células responsables de sintetizar tejido óseo nuevo osteoblastos se unen cerca de la punta, parece que la distribución del campo eléctrico señala este punto como el centro del daño, convirtiéndose en un faro en movimiento para los esfuerzos de reparación.la grieta está curada
Estos resultados son prometedores para la industria de las prótesis, donde los nuevos materiales que reproducen o amplifican este efecto flexoeléctrico podrían usarse para guiar la regeneración del tejido, lo que lleva a una asimilación más exitosa de los implantes.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionados por Universitat Autonoma de Barcelona . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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