Investigadores de la Universidad de Columbia Británica y la Universidad McMaster han desarrollado lo que podría ser el material de implante óseo del futuro: una sustancia aireada y espumosa que puede inyectarse en el cuerpo y proporcionar andamios para el crecimiento de hueso nuevo.
Está hecho mediante el tratamiento de nanocristales derivados de la celulosa vegetal para que se unan y formen una esponja fuerte pero liviana, técnicamente hablando, un aerogel que puede comprimirse o expandirse según sea necesario para llenar completamente una cavidad ósea.
"La mayoría de los injertos óseos o implantes están hechos de cerámica dura y quebradiza que no siempre se ajusta a la forma del orificio, y esos espacios pueden conducir a un crecimiento deficiente del hueso y la falla del implante", dijo el autor del estudio Daniel Osorioestudiante de doctorado en ingeniería química en McMaster: "Creamos este aerogel de nanocristal de celulosa como una alternativa más efectiva a estos materiales sintéticos".
Para su investigación, el equipo trabajó con dos grupos de ratas, el primer grupo recibió los implantes de aerogel y el segundo grupo no recibió ninguno. Los resultados mostraron que el grupo con implantes experimentó un crecimiento óseo un 33% más en la marca de tres semanasy 50 por ciento más de crecimiento óseo en la marca de 12 semanas, en comparación con los controles.
"Estos hallazgos muestran, por primera vez en un laboratorio, que un aerogel de nanocristales de celulosa puede soportar el crecimiento de hueso nuevo", dijo la coautora del estudio Emily Cranston, profesora de ciencias de la madera e ingeniería química y biológica que es titular del presidenteCátedra Excellence en Forest Bio-products en UBC. Agregó que el implante debe descomponerse en componentes no tóxicos en el cuerpo a medida que el hueso comienza a sanar.
La innovación puede potencialmente llenar un nicho en el mercado de injerto óseo de $ 2 mil millones en América del Norte, dijo la coautora del estudio Kathryn Grandfield, profesora de ciencia e ingeniería de materiales e ingeniería biomédica en McMaster que supervisó el trabajo.
"Podemos ver que este aerogel se usa para varias aplicaciones, incluidos implantes dentales y cirugías de reemplazo de columna y articulaciones", dijo Grandfield. "Y será económico porque la materia prima, la nanocelulosa, ya se produce en cantidades comerciales"."
Los investigadores dicen que pasará algún tiempo antes de que el aerogel salga del laboratorio al quirófano.
"Este verano, estudiaremos los mecanismos entre el hueso y el implante que conducen al crecimiento óseo", dijo Grandfield. "También veremos cómo se degrada el implante usando microscopios avanzados. Después de eso, se requerirán más pruebas biológicas"antes de que esté listo para ensayos clínicos "
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Materiales proporcionado por Universidad de Columbia Británica . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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