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viernes, 29 de marzo de 2024 00:02h.

CON ELLO SE ELIMINA LA NECESIDAD DE SEGUNDAS INTERVENCIONES PARA EXTRAER IMPLANTES METÁLICOS

Investigadores vascos utilizan biovidrio para regenerar huesos dañados

Investigadores del Departamento de Ingeniería de Materiales de la Universidad del País Vasco (UPV/EHU) han estado estudiando nuevos materiales o implantes de interés en medicina con la finalidad de ayudar a reparar los huesos. En concreto, han incorporado biovidrio al polímero biodegradable que se usa en los implantes óseos, resultando un material más rígido que favorece la regeneración del hueso, evitando así las segundas intervenciones que se efectúan en los pacientes con implantes metálicos.

Foto: Óscar Oliva

José Ramón Sarasua y Aitor Larrañaga, de la UPV/EHU, sintetizaron y dieron forma a bioimplantes con un polímero biodegradable como componente principal, es decir, un material que desaparecerá gradualmente a medida que el hueso ocupe su propio lugar, y biovidrio, un agente bioactivo que ayuda al hueso a regenerarse y da a los polímeros propiedades mecánicas difíciles. El sistema de polímero biodegradable y biovidrio es más rígido y resistente que el polímero solo, según los estudios publicados en Polymer Degradation and Stability.

Estos sistemas, denominados composite, se pueden fabricar por medio de procesos termoplásticos. Se ha observado que los que tienen los dos componentes poseen una estabilidad térmica más baja en comparación con los sistemas sin biovidrio, y que se produce una reacción entre los iones de óxido de silicio del biovidrio y los grupos carbonilo en la estructura de los polímeros, por lo que el material se degrada y perjudica a las propiedades del producto final. Cuando el implante se injerta en el cuerpo, estimula la formación de biproductos que pueden ser perjudiciales para las células.

Esto en gran medida limita la aplicación de estos sistemas en la medicina, por lo que José Ramón Sarasua y Aitor Larrañaga han estudiado cómo mejorar la estabilidad térmica de estos sistemas, para lo que proponen una transformación química de la superficie del biovidrio por medio de plasma. Así, mediante la creación de capas de protección para las partículas de biovidrio, se evita la reacción con el polímero y el producto final se mantiene en buen estado.

La regeneración del hueso

"Estos compuestos con una base de polímero biodegradable son los candidatos con un futuro brillante en la reparación de fracturas de huesos o en la regeneración de defectos óseos", dice el profesor Sarasua. De hecho, después de que el material sustituye temporalmente al hueso y lo alienta a regenerarse, poco a poco desaparece a medida que éste vuelve a su lugar. "Esto elimina la necesidad de las segundas operaciones requeridas hoy en día para eliminar los clavos y otras partes que se insertan con el fin de apoyar de alguna manera los huesos en importantes interrupciones por encima de un tamaño crítico, con todas las ventajas que tiene de toda una serie de perspectivas", concluye.

Los huesos son capaces de regenerarse si sufren daños leves, pero si el daño supera un cierto grado, entonces carece de capacidad de reparación. Cuando las rupturas son demasiado grandes, los huesos necesitan que se les ayude, por lo que se insertan clavos de metal o de otros componentes. Una vez que el hueso se repara se realiza una segunda operación para extraer estos componentes, por lo que el objetivo de estos nuevos materiales o implantes es, entre otras cosas, eliminar la necesidad de esa segunda operación.

Estos materiales o implantes que son de interés en la medicina tienen que cumplir una serie de requisitos antes de que se puedan utilizar en aplicaciones terapéuticas: deben ser biocompatibles, lo que significa que no deben dañar las células o el propio organismo, y biodegradables, una propiedad muy interesante que hace que el cuerpo fácilmente los convierta en productos metabólicos que no son tóxicos para el organismo. Otros factores que también se deben tener en cuenta son la robustez mecánica y la naturaleza sencilla del proceso de producción.