La micro-TC rastrea la regeneración ósea

Para reparar un defecto óseo, los ingenieros tisulares deben escoger entre una multitud de biomateriales, células vivas, y proteínas. Sin embargo, encontrar la combinación correcta requiere de técnicas mejoradas para vigilar el proceso de curación.

Un estudio nuevo revela una manera mejor para rastrear la curación y la regeneración de los huesos utilizando micro-tomografía computarizada (micro-TC) – un método un millón de veces más detallado que la TC convencional. Esta técnica mira simultáneamente la mineralización y la vascularización del hueso capturando imágenes tridimensionales (3D) "in vivo” e "in vitro”.

Los científicos del Instituto de Tecnología de Georgia (Georgia Tech; Atlanta, GA, EUA) usaron este método de imagenología para ayudar a desarrollar sustitutos del injerto óseo que combinan la capacidad y la integridad estructural de los aloinjertos óseos (tomados de un donante humano) con las mejores características de curación de los autoinjertos óseos (injertos óseos tomados del paciente).

A diferencia de los rayos-x convencionales que solamente muestran la presencia del hueso en dos dimensiones, el método nuevo micro-TC proporciona imágenes en 3D de alta resolución de visualización y mineralización durante la reparación del hueso. Esta técnica les da a los ingenieros tisulares una manera mejor para diseñar los implantes. Los científicos usaron la técnica para evaluar la curación de la fractura y la reparación de los defectos de los huesos largos que pueden resultar de la remoción de tumores óseos o de lesiones traumáticas.

Los aloinjertos no tienen células vivas que puedan ayudar a los implantes a incorporarse mejor al hueso vivo. Como resultado, no sanan tan bien como los autoinjertos y se pueden volver a fracturar hasta en un 30% de los pacientes, en un año. El hueso vivo de autoinjerto se integra mucho mejor, pero requiere piezas largas de hueso para reparar el área. Los científicos de Georgia Tech han estado tratando de desarrollar varias estrategias para revitalizar el hueso muerto del aloinjerto. Envolver los aloinjertos con biomateriales que contienen células vivas de médula ósea o aplicar genes bioactivos ha acelerado considerablemente la reparación y la integración de los implantes aloinjertos.

Mientras que un examen convencional del hueso puede proporcionar detalles acerca de la densidad ósea, un examen de micro-TC ofrece información en 3D de alta resolución sobre la vascularización y la mineralización con datos más integrales sobre la estructura y el flujo sanguíneo del hueso. Este método puede proporcionarles a los científicos una profundidad excepcional de la información sobre cómo un implante óseo se está integrando al cuerpo.

Además de examinar la regeneración ósea, la capacidad para visualizar las imágenes en 3D detalladas de las redes vasculares puede suministrar entendimiento de las lesiones vasculares, la degeneración discal en la espalda, y ayuda a detectar los tumores tempranos resaltando las regiones de visualización aumentada (que con frecuencia indican crecimiento tumoral).




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Georgia Institute of Technology