Ingeniería

Nanopartículas para ayudar al crecimiento óseo

(NC&T) La investigación es el último descubrimiento del floreciente campo de la ingeniería de cultivo de tejidos. La nueva disciplina combina las últimas investigaciones en la ciencia de los materiales y en la ingeniería biomédica para producir tejidos que puedan ser trasplantados sin riesgo de rechazo.

Para hacer crecer nueva materia ósea, los ingenieros de tejidos acostumbran a colocar las células óseas sobre materiales porosos y biodegradables que actúan a modo de andamios o moldes. Con las señales químicas y físicas correctas, se puede hacer que las células produzcan el nuevo tejido óseo. A medida que el andamio se degrada, es reemplazado por la nueva estructura ósea.

Lo ideal es que un andamio sea muy poroso, sin toxicidad y biodegradable, pero lo bastante resistente para soportar la carga estructural del hueso que lo reemplazará en el futuro. Las investigaciones anteriores han demostrado que los nanotubos de carbono dan una resistencia suplementaria a los andamios de polímeros, pero éste es el primer estudio que examina el comportamiento de estos materiales en un modelo animal.

En los experimentos, el investigador principal Antonios Mikos (de la Universidad Rice) y sus colaboradores implantaron dos tipos de andamios en conejos. Un tipo estaba hecho de un plástico biodegradable denominado PPF que ha funcionado bien en experimentos anteriores. El segundo estaba hecho en un 99,5 por ciento de PPF, y en un 0,5 por ciento de nanotubos de carbono de una sola pared. Aunque los nanotubos normalmente son unas mil veces más largos que anchos, los investigadores utilizaron segmentos más cortos que se han comportado bien en los estudios anteriores de citocompatibilidad.

La mitad de las muestras se examinaron cuatro semanas después de la implantación, y la otra mitad después de 12 semanas. Si bien no hubo ninguna diferencia notable en el comportamiento a las cuatro semanas, los compuestos con nanotubos exhibieron después de 12 semanas un crecimiento de materia ósea tres veces mayor que el PPF.

Además, los investigadores constataron que a las 12 semanas en los andamios compuestos había una cantidad de materia ósea equivalente a dos tercios de la cantidad presente en los tejidos óseos nativos normales ubicados cerca, mientras que el PPF sólo contenía alrededor de un quinto.




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