Se considera que la celulosa vegetal puede ser un material para implante óseo

Un estudio nuevo afirma que un aerogel de nanocristales formado a partir de celulosa vegetal podría proporcionar los andamios necesarios para el crecimiento de hueso nuevo.

Desarrollado por investigadores de la Universidad de la Columbia Británica (UBC; Vancouver, Canadá) y la Universidad de McMaster (Hamilton, ON, Canadá), el material biológico de aerogel se fabrica a partir de nanocristales de celulosa con enlaces químicos (CNC) y apoya la proliferación de osteoblastos y mejora la regeneración ósea. Los aerogeles CNC altamente porosos también promueven y apoyan el crecimiento de hidroxiapatita en su superficie, como se demostró cuando fueron sumergidos en soluciones de fluidos corporales simulados.


En un estudio in vivo de los aerogeles CNC, implantados en el hueso calvario de ratas adultas Long Evans, se demostraron sus propiedades osteoconductoras y se mostró un aumento en el volumen del hueso de hasta el 50%, en comparación con los sitios simulados. Y en los puntos de tiempo de 3 y 12 semanas, los aerogeles CNC mostraron un aumento en la fracción del volumen óseo del 33% y 50%, respectivamente. El estudio fue publicado el 15 de marzo de 2019, en la revista Acta Biomaterialia.

“Podemos ver que este aerogel se usa para una serie de aplicaciones, incluidos implantes dentales y cirugías de reemplazo de la columna vertebral, y será económico porque la materia prima, la nanocelulosa, ya se está produciendo en cantidades comerciales”, dijo el autor principal, la ingeniera biomédica, profesora Kathryn Grandfield, PhD, de la Universidad de McMaster. “Este verano, estudiaremos los mecanismos entre el hueso y el implante que conducen al crecimiento óseo. También veremos cómo el implante se degrada usando microscopios avanzados”.

“La mayoría de los implantes o injertos de hueso están hechos de cerámica dura y quebradiza que no siempre se ajusta a la forma del orificio, y esos huecos pueden provocar un crecimiento deficiente del hueso y la falla del implante”, dijo el autor principal, Daniel Osorio, MSc, estudiante de doctorado en ingeniería química en la Universidad McMaster. “Creemos que este aerogel de nanocristales de celulosa es una alternativa más efectiva a estos materiales sintéticos”.

La celulosa es un homopolisacárido de glucopiranosa que se puede regenerar para formar fibras organizadas o permanecer sin regenerar con fibras no organizadas. Estructuralmente, la celulosa está formada por regiones cristalinas y amorfas; el tratamiento con ácido fuerte hace que las regiones amorfas se dividan para producir CNC. La celulosa es un componente estructural importante de la pared celular primaria de las plantas verdes y es el polímero orgánico más abundante en la Tierra. El contenido de celulosa de la fibra de algodón es del 90% y el de la madera del 40 al 50%.

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Universidad de la Columbia Británica
Universidad de McMaster