Cubierta para implantes previene falla prematura

Una película en nanoescala para cubrir implantes de cadera promueve el crecimiento óseo, creando un sello más fuerte entre los implantes y el propio hueso del paciente.

Investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT; Cambridge, EUA) desarrollaron multi capas nano-estructuradas modulares—variando de 100 nm a una micra—que contienen partículas de hidroxiapatita (HA) en complejo con el polímero natural quitosán, creando una superficie osteoconductora para las células madre mesenquimatosas (CMM). Cuando son acopladas con la liberación sostenida de cantidades fisiológicas de proteína morfogenética ósea semiconductora, durante varios días, de las multi-capas de poli (amino éster) degradable, la cubierta única produce una diferenciación sinergística acelerada y con regulación positiva de las CMMs en osteoblastos que forman tejido óseo nuevo en los implantes ortopédicos.


El espesor de la película y la cantidad de factor de crecimiento liberado son controlados usando un método llamado ensamble capa-por-capa, en el cual los componentes deseados son fijados en una capa durante un tiempo hasta que se consigue el espesor deseado y la composición del medicamento. Según los investigadores, la cubierta puede usarse no solo para los reemplazos articulares, sino también para las placas de fijación y tornillos o implantes dentales, reduciendo así significativamente el tiempo necesario para lograr la osteo-integración. El estudio fue publicado en la edición del 15 de marzo de 2012 de Advanced Materials.

“Cuando se usa el cemento óseo, se crea espacio muerto entre el hueso existente y el tallo del implante, donde no hay vasos sanguíneos. Si las bacterias colonizan este espacio se mantendrían proliferantes, puesto que el sistema inmunes es incapaz de alcanzarlas y destruirlas”, dijo el autor principal, el estudiante graduado Nisarg Shah, BSc, y colegas del departamento de ingeniería química. “Nuestra idea es prevenir la falla cubriendo esos implantes con materiales que pueden inducir el hueso natural que se genera dentro del cuerpo; el hueso crece en el implante y ayuda a fijarlo en su sitio”.

El quitosán es derivado de la quitina, un polisacárido encontrado en el exoesqueleto de los crustáceos como el camarón, langosta y los cangrejos. Las propiedades del quitosán le permiten ser usado en la aplicación de medicamentos transdérmicos, puesto que tiene una naturaleza mucoadhesiva, es reactivo, y lo más importante, su carga positiva bajo condiciones ácidas produce un aumento en la solubilidad. Esto significa que el quitosán puede usarse para transportar un medicamento a un ambiente ácido, donde el envase de quitosán luego se degrada, liberando el medicamento al ambiente deseado. Un ejemplo, de esta aplicación de medicamento ha sido el transporte de insulina.


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Massachusetts Institute of Technology