Crean "biovidrio" en 3D que podría ayudar a la formación de nuevo tejido óseo
Investigadores desarrollaron un biovidrio impreso en 3D que favoreció la formación de hueso nuevo en conejos y podría usarse para la regeneración ósea.
Un grupo de investigadores desarrolló un nuevo material conocido como “biovidrio” que podría ser una alternativa para la reparación de huesos dañados. Este material puede fabricarse mediante impresión 3D, lo que facilita que adopte formas complejas.
El objetivo del biovidrio es que se pueda utilizar como una estructura sobre la que pueda desarrollarse nuevo tejido óseo. A diferencia del vidrio convencional, el material no comienza como una pieza sólida.
Los científicos elaboraron un gel compuesto por nanopartículas de sílice, calcio y fosfato, elementos relacionados con la composición y mineralización de los huesos, que puede ser utilizado como una especie de tinta para impresoras 3D.
Una vez impresa la estructura con la forma requerida, esta es sometida a un tratamiento térmico de aproximadamente 700 grados Celsius. Este proceso permite transformar el gel en un andamio de biovidrio sin necesidad de recurrir a las temperaturas superiores a mil 100 grados que requieren algunos métodos tradicionales.
Biovidrio fue probado en huesos de conejos
Para evaluar el potencial del material, los investigadores realizaron pruebas en defectos óseos localizados en el cráneo de conejos. Los andamios impresos fueron comparados con una estructura elaborada únicamente con sílice y con un sustituto óseo comercial.
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Durante las primeras etapas del experimento, el producto comercial produjo una formación de tejido óseo más rápida. Sin embargo, el comportamiento cambió conforme avanzó el periodo de observación y el biovidrio mantuvo una producción de tejido nuevo más constante.
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Después de ocho semanas, el andamio de biovidrio presentó la mayor cantidad de hueso nuevo entre los materiales evaluados. En contraste, la estructura compuesta solamente por sílice mostró una formación ósea considerablemente menor, lo que apunta a la importancia de los componentes bioactivos utilizados en la nueva propuesta.
¿Cómo funciona el biovidrio impreso en 3D?
La estructura no busca simplemente reemplazar físicamente la parte de hueso que falta. Su función sería actuar como un andamio temporal que proporcione un espacio adecuado para que las células se adhieran y comiencen a generar nuevo tejido.
Uno de los principales retos que enfrentó el equipo fue desarrollar un material inorgánico que pudiera imprimirse con precisión sin recurrir a grandes cantidades de componentes orgánicos ni a temperaturas extremadamente elevadas. Para ello, utilizaron nanopartículas de sílice con cargas eléctricas opuestas y las combinaron con calcio y fosfato.
Los investigadores también observaron que los geles podían presentar propiedades como resistencia mecánica y capacidad de autorreparación antes de convertirse en una estructura sólida. En determinadas pruebas, algunos materiales alcanzaron un módulo de compresión de alrededor de 2.3 MPa. (Megapascales, unidad para medir la presión mecánica).
El material todavía no está listo para utilizarse en humanos
A pesar de los resultados obtenidos, el biovidrio todavía se encuentra en una etapa experimental. Las pruebas realizadas hasta ahora corresponden a un modelo animal, por lo que no existe evidencia suficiente para determinar si el material podría funcionar de la misma manera en pacientes humanos.
El estudio, publicado en ACS Nano, plantea una posible estrategia para fabricar estructuras personalizadas destinadas a la regeneración ósea.
Si futuras investigaciones confirman su seguridad y eficacia, la impresión 3D de estos materiales podría convertirse en una herramienta para diseñar andamios adaptados a diferentes tipos de lesiones óseas.
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Vía: El Imparcial
