Vidrio bioactivo imprimible en 3D podría servir como material de reemplazo óseo

El vidrio puede no parecer una opción natural para reemplazar hueso, pero ambos materiales comparten sorprendentes similitudes en estructura y resistencia. Tanto el hueso como el vidrio soportan el peso con mayor eficacia que el estiramiento, aunque el vidrio convencional carece de la bioactividad necesaria para sostener células vivas. Ahora, investigadores han creado una versión de vidrio bioactivo de bajo costo e imprimible en 3D que podría servir como andamiaje para el crecimiento y la reparación ósea.

El nuevo material fue desarrollado por investigadores de la Universidad Tecnológica de Dalian (Dalian, China) combinando partículas de sílice con cargas opuestas junto con iones de calcio y fosfato, ambos conocidos por estimular la formación de células óseas. A diferencia de otros vidrios imprimibles en 3D, esta fórmula evita el uso de plastificantes tóxicos y no requiere temperaturas de fusión extremadamente altas. Una vez impreso, el biovidrio se endurece a una temperatura relativamente baja de 700 °C, lo que lo hace más práctico y adaptable para uso médico.

El equipo de investigación probó el material en conejos con daño craneal, comparándolo con un andamio de vidrio de sílice simple y un sustituto óseo dental comercial. Inicialmente, el producto comercial generó hueso más rápido, pero el biovidrio mantuvo el crecimiento durante más tiempo y favoreció una adhesión celular robusta durante ocho semanas. En cambio, el vidrio simple mostró poco o ningún crecimiento óseo, según los hallazgos del estudio detallados en ACS Nano.

Este avance demuestra que los sustitutos óseos pueden diseñarse teniendo en cuenta la bioactividad y la imprimibilidad, lo que ofrece una vía para implantes personalizados y específicos para cada paciente. Al aprovechar el proceso de impresión 3D, los médicos podrían algún día producir estructuras adaptadas con precisión a los defectos en tamaño y forma. La técnica también abre la posibilidad de crear tejidos diseñados que se integren de manera natural con el cuerpo.

De cara al futuro, los investigadores creen que su biovidrio podría encontrar aplicaciones no solo en ortopedia y odontología, sino también en campos más amplios de la medicina y la ingeniería. Describen su proceso como sencillo, escalable y de bajo costo, cualidades que podrían ayudar a ampliar el acceso global a tecnologías avanzadas de reparación ósea. Los trabajos futuros estarán dirigidos a perfeccionar el rendimiento del material y a explorar ensayos clínicos.