Un
grupo de investigadores italianos pertenecientes al Consejo Nacional de
Investigación de Italia (CNR) se ha planteado la posibilidad de sustituir
huesos dañados por implantes de madera. Sus descubrimientos se publicarán en el
próximo número de la revista International Journal of Healthcare Technology and
Management.
El
envejecimiento conlleva afecciones como la osteoporosis, la artrosis, el cáncer
de hueso, etc. Se calcula que en todo el planeta se realizan anualmente 2,2
millones de operaciones de injerto óseo, una cifra que aumentará debido a los
cambios en el estilo de vida y al aumento de la longevidad.
La
búsqueda de materiales biomiméticos (que imitan la estructura y la función de
sistemas biológicos) similares al hueso en cuanto a dureza, flexibilidad y
densidad no cesa entre aquellos dedicados a la ciencia médica. El objetivo pasa
por sustituir los implantes de aleaciones metálicas por este tipo de
materiales.
De
hecho, a escala microscópica, la estructura de algunos tipos de madera guarda
mucha similitud con la del hueso. Además, esta estructura comparte varias
propiedades biomecánicas como dureza y ligereza elevadas debido a su
organización jerárquica.
El
profesor Ugo Finardi, del Instituto de Investigación Económica sobre Empresa y
Crecimiento del CNR (CERIS) y la Universidad de Torino, y el profesor Simone
Sprio del Instituto de Ciencia y Tecnología Cerámicas del CNR (ISTEC)
realizaron un estudio práctico sobre las implicaciones de las nuevas
tecnologías disponibles para este fin.
El
Grupo Científico sobre Biomateriales del ISTEC retomó esta idea y se inspiró en
la naturaleza para aplicar un método nanotecnológico que permitiese transformar
la madera de ratán en implantes organizados jerárquicamente. Los profesores y
sus investigadores colaboradores Anna Tampieri y Andrea Ruffini descubrieron
que la dureza y la flexibilidad de los materiales biomiméticos eran similares a
las del hueso natural y muy superiores a las que es posible lograr mediante
tecnologías de aleación de metales.
Los
profesores entienden que la tecnología podría aprovechar la estructura física
jerárquica del ratán para que sirva de andamiaje sobre el que crear un material
sintético que sustituya el tejido óseo dañado o perdido. Además este material
podría soportar cargas, un aspecto limitante para el empleo de otros materiales
biomiméticos desarrollados hasta ahora.
No
obstante, el procesado de la madera en bruto para eliminar los componentes
químicos incompatibles con una implantación en humanos es largo y complejo. Aún
así, los profesores entienden que los beneficios que generaría la producción de
un material similar al hueso de este tipo superan con creces a los
inconvenientes de esta opción.
Para
convertir la madera en implantes es necesario aplicar un tratamiento térmico
que elimine la celulosa, la lignina y otras sustancias vegetales. Como
resultado se obtiene un esqueleto de carbono en el que se infiltra y con el que
reaccionan el calcio, el oxígeno y el fosfato para dar lugar a un material
poroso similar química y mecánicamente al hueso.
El
equipo científico concluyó que, a diferencia de las aleaciones metálicas, la
cerámica e incluso los trasplantes de hueso, su material patentado posee un
coste bajo, buenas propiedades biomecánicas y además es biocompatible. También
puede integrarse en los huesos existentes y favorecer la regeneración ósea.
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