Crean huesos artificiales en 3D para reparar fracturas

Gracias a la impresión en 3D, los huesos artificiales se podrán usar en cirugía, para paliar problemas dentales e incluso curar el cáncer óseo.

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Corte de perfil de un fémur humano adulto impreso en 3-D.

Un equipo de ingenieros estadounidenses ha desarrollado una tinta imprimible en 3D que produce  hueso sintético implantable que induce al hueso natural a  regenerarse y crecer. Este material óseo hiperelástico, cuya forma se puede personalizar, podría ser muy útil para tratar numerosos problemas, incluso las carencias o defectos en el esqueleto de los niños, así como para reparar las fracturas más complicadas.

Actualmente, para este tipo de fracturas grandes, se recurre a diversas soluciones, como los autoinjertos de hueso, los productos con fosfato cálcico, con masillas o los implantes mecánicos. Pero en el futuro podría darse la posibilidad de crear implantes personalizados y baratos gracias a este sistema de impresión en 3D que permitirá fabricar huesos artificiales a medida. De momento, los científicos de las universidades Northwestern e Illinois autores del estudio, publicado en la revista Science Translational Medicine, ya han conseguido reparar con éxito daños en la columna vertebral de ratas, así como una malformación en el cráneo de un macaco Rhesus. Estos implantes -bautizados como huesos hiperelásticos- son flexibles y resistentes, pueden regenerar el hueso dañado sin ayuda y son fáciles de colocar durante una operación, ya que son muy porosos, lo que facilita la migración de las células y permite la infiltración de los vasos sanguíneos.

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Los injertos óseos son caros y resultan demasiado frágiles y difíciles de manejar para los cirujanos, mientras que estos huesos artificiales podrán servir para tratar problemas dentales, llevar a cabo una cirugía plástica o reconstructiva e incluso curar los cánceres de hueso. El material del que están hechos es bioactivo e induce la diferenciación de células madre en células formadoras de hueso, según los investigadores que los han fabricado. El 75% de su volumen total está compuesto de hidroxiapatita, el principal mineral del hueso natural, por lo cual se evitan posibles rechazos o reacciones a un cuerpo extraño, como puede ocurrir en los injertos de hueso natural. El otro componente es el polímero que sirve de cemento, ácido poli-láctico-co-glicólico o policaprolactona, que se emplea como material de sutura. Son polímeros biocompatibles y biodegradables. Se han empleado materiales sintéticos conocidos y seguros para reducir los posibles efectos secundarios de las intervenciones.

Las propiedades físicas y mecánicas de estos materiales permiten crear implantes personalizados que se adecúen a los problemas de cada paciente, y serán aún más eficaces cuando se apliquen con ayuda de imágenes de TAC, que no fueron usadas en los experimentos con ratas y monos. Lo que hicieron los expertos fue imprimir huesos de un tamaño aproximado y después recortar el material para encajarlo en las medidas precisas en cada caso. Aun así, los implantes lograron integrarse con el tejido circundante hasta sanar las vértebras de las ratas y la malformación craneal del macaco, sin que se produjeran infecciones ni otros efectos secundarios. Por eso el campo de la impresión en 3D parece tener un futuro extraordinario.

Pie de foto: corte de perfil de un fémur humano adulto impreso en 3D.
Crédito imagen: Courtesy of Northwestern University

Etiquetas: cienciainvestigaciónmedicina regenerativasalud

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