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Mejoran los efectos del biovidrio para la regeneración ósea

Investigadores de las universidades de Extremadura y Aveiro (Portugal) han conseguido optimizar los efectos beneficiosos del biovidrio en la regeneración ósea mediante el robocasting o modelado robotizado. Con esta técnica y el uso de unas 'tintas' especiales han logrado aumentar la resistencia y aplicabilidad de este material usado en ortopedia y la odontología.

Los investigadores han analizado las ventajas del biovidrio 45S5. / UEx

Un equipo de expertos de la Universidad de Extremadura y de la portuguesa de Aveiro han diseñado un preparado de 'tintas' que, depositado a través de un brazo robótico –técnica de robocasting–, permite fabricar implantes para regeneración ósea con propiedades mecánicas muy superiores a las exhibidas hasta ahora por el biovidrio.

El producto utilizado es el biovidrio 45S5, considerado el material con mejores propiedades biológicas para la recomposición de fracturas, además de un componente con una enorme capacidad angiogénica que facilita la vascularización o formación de vasos sanguíneos del nuevo tejido.

Aun así, a pesar de su enorme compatibilidad con el organismo para regenerar los tejidos óseos, su aplicación en el ámbito biomédico ha estado muy limitada debido a su baja resistencia mecánica.

“Su utilización ha estado limitada a la reconstrucción de fisuras óseas en el oído medio y en la confección de pastas de dientes capaces de reconstruir el esmalte”, explica el profesor e investigador de la UEx Pedro Miranda.

El coautor del estudio señala: "El hueso posee una función mecánica y tiene que soportar cierto grado de carga, y el biovidrio no ha podido ser utilizado hasta ahora con este fin por su debilidad. Por eso, es muy importante que hayamos sido capaces de desarrollar un método de fabricación que permite dotar de integridad mecánica a este material, y construir piezas de cualquier geometría, de forma automática capa a capa”.

Nuevos horizontes para la medicina

El descubrimiento permitirá, a partir de ahora, aumentar las alternativas médicas en el campo de la ortopedia y la odontología. “Quizás no hayamos obtenido una resistencia que permita reconstruir una cadera, pero sí que podremos aspirar a la reconstrucción de huesos sometidos a cargas medias”, ha puntualizado Miranda.

El descubrimiento permitirá aumentar las alternativas médicas en el campo de la ortopedia y la odontología

Esta disolución es una suspensión acuosa muy concentrada de polvo de biovidrio que tiene las propiedades viscoelásticas necesarias para ser usada en la técnica de moldeo robotizado, lo que permite soportar el peso de las distintas estructuras porosas de este material.

Ahora la idea, es incorporar al material ya desarrollado nuevos componentes polímericos, también muy utilizado en la fabricación de este tipo de implantes, que permitan aumentar la tensión de rotura de las piezas por un lado, y por otro, la tenacidad o resistencia a la propagación de fisuras.

Los resultados de las investigaciones realizadas han sido publicadas recientemente en la prestigiosa revista Journal of the European Ceramic Society. Este avance para la medicina regenerativa ha sido efectuado además, con la colaboración de la spin-off Ceramics 3D, empresa de base tecnológica dedicada, entre otros servicios, al desarrollo de andamiajes (estructuras porosas) para ingeniería de tejidos.

Según señalan responsables del trabajo, cuando el daño sufrido por el hueso tiene un tamaño por encima de los 5 mm, la disposición de restablecer de forma natural el tejido óseo se torna dificultosa.

Por eso, la medicina trata de sustituir cada vez más los materiales metálicos que después es necesario extraer, tales como clavos y placas, por otros degradables que permiten la regeneración sin necesidad de realizar posteriores extracciones. Uno de los componentes más investigados en la actualidad es el biovidrio, considerado hasta el momento como el agente con mejores propiedades biológicas.

Referencia bibliográfica:

Siamak Eqtesadi, Azadeh Motealleh, Pedro Miranda, Antonia Pajares, Alexandra Lemos, José M.F. Ferreira. "Robocasting of 45S5 bioactive glass scaffolds for bone tissue engineering". Journal of the European Ceramic Society 34 (1): 107–118, enero de 2014.

Fuente: Servicio Difusión Cultura Científica. Universidad de Extremadura
Derechos: Creative Commons
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