Andamios biorreabsorbibles de próxima generación podrían permitir la formación de hueso nuevo

El campo de los implantes óseos ha sido testigo de un progreso notable debido a los avances tecnológicos que permiten injertos más robustos que son más simples de instalar. Sin embargo, a pesar de estos desarrollos, todavía hay riesgos asociados. Por ejemplo, los implantes pueden aflojarse después de la operación, lo que requiere costosas revisiones quirúrgicas y prolonga el período de recuperación del paciente. Ahora, una nueva investigación podría ayudar a minimizar estas dolorosas y costosas complicaciones.

Un equipo de investigación de la Facultad de Ingeniería McCormick de la Universidad Northwestern (Evanston, IL, EUA), empleando un enfoque multidisciplinario que integra las ciencias físicas, la biología, la cirugía y la ingeniería, ha propuesto el concepto de ingeniería de cromatina inducida por topografía superficial. Han demostrado cómo se pueden usar estas superficies para modificar patrones y también validaron este método in vivo. Estos conocimientos podrían inspirar a las empresas biomédicas a idear nuevas estrategias para mejorar la efectividad de los dispositivos de cirugía musculoesquelética.

Experimentos de laboratorio anteriores han revelado que las superficies de los implantes con topografías diseñadas pueden promover la diferenciación de células madre derivadas de la médula en células formadoras de hueso. Los investigadores validaron esto in vivo al demostrar una mejor formación de hueso con implantes que presentaban una topografía de micropilares. Esta estructura superficial induce la deformación de los núcleos celulares y ayuda a la diferenciación de las células madre derivadas de la médula en células formadoras de hueso. Usando un modelo de defecto craneal de tamaño crítico, el equipo mostró que los defectos tratados con implantes de superficie de micropilares exhibieron más formación ósea que aquellos que recibieron implantes con una superficie plana.

“Potencialmente podríamos diseñar superficies de implantes que promoverían una integración significativamente mejor con el hueso circundante, por ejemplo, dispositivos de fijación de tejidos e implantes de cadera o rodilla”, dijo Guillermo Ameer, profesor Daniel Hale Williams de ingeniería biomédica en la Facultad de Ingeniería McCormick y profesor de Cirugía en la Facultad de Medicina Feinberg. "Esto también podría usarse potencialmente para desarrollar andamios biorreabsorbibles de próxima generación que permitan mejor la formación de hueso nuevo, mediante la implementación de estas topografías diseñadas en toda el área de superficie de los implantes".

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Universidad Northwestern