Un avance significativo en la medicina regenerativa podría cambiar el modo en que se reparan las fracturas óseas y los daños esqueléticos. Científicos desarrollaron un vidrio bioactivo imprimible en 3D con la capacidad de actuar como un andamio que no solo puede reemplazar un hueso faltante, sino que también puede estimular su crecimiento natural.
Este material, diseñado con métodos ecológicos y eficientes en términos de costos, funcionó exitosamente como sustituto óseo en pruebas con conejos, lo que superó tanto al vidrio común como a los injertos óseos comerciales derivados de animales, según informó el medio Newsweek.
Hacia la personalización de implantes con las impresiones en 3D
Históricamente, los implantes óseos se fabricaron con metal o con hueso donado. Sin embargo, este nuevo desarrollo se suma a una creciente ola de investigaciones que capitalizan los beneficios de la impresión tridimensional para crear estructuras a medida.
Universidad Tecnológica de Dalian en China. Foto:en.dlut.edu.cn
“Muchas cirugías ortopédicas requieren injertos óseos personalizados, como los huesos de nuestra cara y cabeza”, explicó el profesor Huanan Wang de la Universidad Tecnológica de Dalian, China, autor principal del estudio, según informó Newsweek.
Dado que el ingrediente principal del vidrio es la sílice, derivada de la arena, este material puede existir en forma líquida y ser impreso para replicar con exactitud la estructura de una sección de hueso faltante.
Los científicos probaron el nuevo material en cráneos de conejos, pero aseguraron que hace falta hacer más pruebas en animales antes de utilizar el material con humanos. Foto: Clarín.
Un proceso más ecológico y económico
La impresión 3D de materiales inorgánicos, como el vidrio o las cerámicas, suele exigir el uso de aditivos orgánicos tóxicos y altas temperaturas (superiores a los 1.100 grados Celsius), un proceso que consume mucho tiempo y dinero, y que puede reducir la funcionalidad del material.
Para amortiguar estos obstáculos, los investigadores chinos crearon un gel de vidrio bioactivo, combinando partículas de sílice con carga opuesta, iones de calcio y fosfato. Tras ser moldeado con la impresora 3D, el vidrio se endureció en un horno a una temperatura relativamente más baja de unos 700 grados Celsius, en un proceso completamente libre de aditivos.
Mejor crecimiento celular y perspectivas clínicas
Los científicos probaron el nuevo material al reparar daños en el cráneo de conejos. Los resultados revelaron que, si bien un sustituto óseo comercial logró un crecimiento inicial más rápido, el vidrio bioactivo desarrollado por el equipo chino sostuvo el crecimiento de las células óseas por un período más prolongado.
Profesor Huanan Wang del departamento de Biotecbología de la Universidad Tecnológica de Dalian, China. Crearon un vidrio impreso en 3D que podría reemplazar implantes de huesos. Foto:Google Scholar
Después de ocho semanas, la mayoría de las células óseas crecieron sobre la estructura de este nuevo vidrio, mientras que el vidrio de sílice simple mostró un crecimiento casi nulo.
Según los autores, esta estrategia de impresión 3D ecológica que permite una fabricación rentable y conserva la bioactividad del material, lo que resultó en una mejor formación e integración ósea en las pruebas, según informó Newsweek.
Aunque el vidrio bioactivo ya se utiliza en ámbitos clínicos para la sustitución ósea, el vidrio bioactivo impreso en 3D aún debe pasar por más pruebas en animales grandes antes de su aplicación en humanos. Sin embargo, el profesor Wang afirmó: “Creemos que esta técnica tiene un futuro muy prometedor para su posterior traslación a las clínicas”.
Un avance significativo en la medicina regenerativa podría cambiar el modo en que se reparan las fracturas óseas y los daños esqueléticos. Científicos desarrollaron un vidrio bioactivo imprimible en 3D con la capacidad de actuar como un andamio que no solo puede reemplazar un hueso faltante, sino que también puede estimular su crecimiento natural.
