Un grupo de científicos de Corea del Sur desarrolló un nuevo modelo de huesos artificiales en base a cerámica que permitirá mejorar el tratamiento de las lesiones óseas a través de injertos.
Tradicionalmente, los injertos óseos requieren material obtenido de otro hueso del paciente o de un donante para ser transplantado, lo cual hizo que surgieran los injertos artificiales, los cuales deben permitir el crecimiento de células óseas.
En vista de esto, un grupo de investigación de la Universidad Soonchunhyang creó un andamiaje artificial que imita la estructura de los huesos pequeños y que permite el crecimiento eficiente de las células óseas en su superficie, con lo que cumple los criterios de fuerza y biocompatibilidad necesaria para ser utilizado en pacientes.
Para lograr esto, los investigadores aprovechar las ventajas de dos materiales diferentes basados en la cerámica: hidroxiapatita y dióxido de circonio.
El primero es un material basado en fosfato de calcio y es un constituyente principal del hueso natural, además anima crecimiento de la célula ósea ya que es poroso como el hueso natural, pero es mecánicamente débil. El dióxido de circonio es más fuerte, pero las células no crecen en él.
El nuevo andamiaje tiene una estructura en capas: hidroxiapatita en las superficies exteriores para estimular el crecimiento celular, y dióxido de zirconio por debajo, para proporcionar resistencia.
Para lograr materializar el nuevo material, se dejó de lado el proceso tradicional de producción de cerámica, el cual requiere calentamiento a temperaturas extremadamente altas.
Entonces, los investigadores usaron la calefacción vía microondas para producir una estructura más estable y lograr una capa de gradiente entre el dióxido de hidroxiapatita y circonio que tenía propiedades intermedias, aliviando los efectos de la expansión.
Para evaluar la interacción del andamiaje final con las células, los investigadores primero incubaron cultivos de células de hueso en su superficie por diferentes periodos de tiempo. Después de una semana, las células cubrían la superficie del andamio y llenaron los poros en la estructura cerámica.
Esta compatibilidad con el crecimiento de las células significa que, junto con la fuerza proporcionada por la estructura de material compuesto, el nuevo hueso artificial cumple con los requisitos para un injerto artificial en mayor medida que las opciones actuales.
Más detalles en: Science Daily
