Los biocientíficos se están acercando a los tejidos artificiales impresos en 3D para ayudar a sanar los huesos y los cartílagos que generalmente se dañan en las lesiones relacionadas con los deportes en las rodillas, los tobillos y los codos.
Los científicos de la Universidad de Rice y la Universidad de Maryland informaron su primer éxito en la ingeniería de andamios que replican las características físicas del tejido osteocondral, básicamente, hueso duro debajo de una capa compresible de cartílago que aparece como la superficie lisa en los extremos de los huesos largos.
Las lesiones en estos huesos, desde pequeñas grietas hasta piezas que se desprenden, pueden ser dolorosas y, a menudo, detener la carrera de los atletas. Las lesiones osteocondrales también pueden conducir a una artritis incapacitante.
La naturaleza del gradiente del cartílago en el hueso y su porosidad han dificultado la reproducción en el laboratorio, pero los científicos de Rice dirigidos por el bioingeniero Antonios Mikos y el estudiante graduado Sean Bittner han utilizado la impresión 3D para fabricar lo que creen que eventualmente será unmaterial adecuado para implantación.
Sus resultados se informan en Acta Biomaterialia .
"Los atletas se ven desproporcionadamente afectados por estas lesiones, pero pueden afectar a todos", dijo Bittner, un estudiante graduado de bioingeniería de tercer año en Rice, miembro de la National Science Foundation y autor principal del artículo. "Creo que esto será unherramienta poderosa para ayudar a las personas con lesiones deportivas comunes "
La clave es imitar el tejido que pasa gradualmente del cartílago tejido condral en la superficie al hueso osteo debajo. El Laboratorio de Biomateriales en Rice imprimió un andamio con mezclas personalizadas de un polímero para el primero y una cerámica para el segundo conporos incrustados que permitirían que las células y los vasos sanguíneos del paciente se infiltraran en el implante, lo que finalmente permitiría que se convierta en parte del hueso y el cartílago naturales.
"En su mayor parte, la composición será la misma de paciente a paciente", dijo Bittner. "Se incluye porosidad para que la vasculatura pueda crecer desde el hueso nativo. No tenemos que fabricar los vasos sanguíneos nosotros mismos".
El futuro del proyecto consistirá en descubrir cómo imprimir un implante osteocondral que se ajuste perfectamente al paciente y permita que el implante poroso crezca y se teja con el hueso y el cartílago.
Mikos dijo que la colaboración es un gran éxito temprano para el Centro de Tejidos Complejos de Ingeniería CECT, un centro de los Institutos Nacionales de Salud en Maryland, Rice y la Escuela de Medicina Wake Forest que desarrolla herramientas de bioimpresión para abordar preguntas científicas básicas y traducir nuevosconocimiento en la práctica clínica.
"En ese contexto, lo que hemos hecho aquí es impactante y puede conducir a nuevas soluciones de medicina regenerativa", dijo Mikos.
Los coautores del artículo son el estudiante graduado de Rice Brandon Smith, el investigador postdoctoral Luis Díaz-Gómez, el estudiante universitario Carrigan Hudgins, Anthony Melchiorri, director asociado del Laboratorio de Biomateriales, y David Scott, Profesor de Estadística de Noah Harding; y John Fisher, Director de CECT y Profesor Distinguido de la Familia Fischell y presidente del Departamento de Bioingeniería Fischell de la Universidad de Maryland. Mikos es el Profesor Louis Calder de Bioingeniería y profesor de ingeniería química y biomolecular, de química y de ciencia de materiales y nanoingeniería.
Los Institutos Nacionales de Salud y la Organización de Desarrollo RegenMed apoyaron la investigación.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Rice . Original escrito por Mike Williams. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cita esta página :