El vidrio puede ayudar a regenerar el hueso lesionado

Los pacientes con osteoporosis y huesos rotos pueden conseguir un estímulo de un tipo nuevo de vidrio biocompatible que se muestra promisorio en ayudar a regenerar el hueso lesionado y enfermo.

Un equipo de investigadores de la Universidad de Lehigh (Bethlehem, PA, EUA), la Universidad de Alexandria (Egipto), el Instituto Superior Técnico (Lisboa, Portugal), y otras instituciones han desarrollado un vidrio especialmente fabricado similar a la esponja interior del hueso –que contiene poros interconectados que facilitan la vascularización. El vidrio es poroso en dos escalas, conteniendo nanoporos que miden hasta 20 nm en diámetro y macroporos midiendo 100 micras o más. La porosidad dual y la interconexión de los poros le permiten al vidrio formar un "andamio” efectivo para el recrecimiento del hueso. Esto le permite al vidrio copiar dos funciones vitales del hueso, en la que los nanoporos facilitan la adhesión celular y la cristalización de los componentes estructurales del hueso, y los macroporos permiten que las células óseas crezcan dentro del vidrio y formen vasos sanguíneos y tejidos nuevos.

"Cuando adhiere el vidrio al hueso lesionado, se forma una capa sobre la superficie del vidrio que tiene la misma composición que el hueso natural”, dijo el Dr. Mohamed Ammar, un odontólogo e investigador científico en el laboratorio de ingeniería tisular en la facultad de odontología de Alexandria. "Las células óseas vienen a esta capa y se unen, formando en efecto, una matriz ósea alrededor del vidrio”.

El vidrio es fabricado en un proceso de sol-gel, una técnica que usa temperaturas relativamente bajas para preparar vidrio y esencialmente promueve la nanoporosidad. Un polímero es añadido a la solución para lograr macroporosidad interconectada. El material nuevo ha sido probado exitosamente en experimentos de laboratorio y ahora se está sometiendo a pruebas "in vivo” en Alexandria.

"Termodinámicamente, la coexistencia de nanoporos y macroporos es inestable pues los poros más grandes pueden absorber los poros más pequeños”, dijo el líder del equipo Himanshu Jain, Ph.D., director del Instituto Internacional de Materiales para Funcionalidades nuevas en Vidrio,(IMI-NFG) con sede en Lehigh, agregando que la adición del polímero causó que una separación de fase ocurriera paralela a la transición de sol-a-gel, permitiéndoles a los investigadores resolver el problema termodinámico.




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Lehigh University
University of Alexandria
Instituto Superior Técnico