.Se desarrolla un fuerte adhesivo bioinspirado para
ayudar a la curación de fracturas óseas
Si uno tiene la mala suerte de
romperse un hueso, según la gravedad de la fractura, se necesitan placas de metal, clavos, clavos y tornillos para
mantener el hueso en su sitio mientras cicatriza.
La desventaja de este procedimiento
quirúrgico invasivo es que, una vez que el hueso se cura, se necesita un procedimiento
de seguimiento para eliminar estas piezas de metal. Esto claramente no es
muy rentable, y puede causar más angustia e inconvenientes para el paciente.
Una alternativa a los implantes metálicos para ayudar a la regeneración
ósea es utilizar adhesivos que "peguen" el hueso.
Si bien hay una serie de adhesivos
disponibles, la mayoría de ellos tiene una serie de inconvenientes. A
saber, no son biodegradables, no son lo suficientemente fuertes como para
soportar las tensiones normales que sufren los huesos y, en algunos casos, los
componentes químicos de dichos adhesivos son tóxicos.
Un desafío adicional cuando se
diseñan adhesivos óseos es que deberían ser capaces de establecer y formar
enlaces fuertes en ambientes húmedos. Afortunadamente, el gusano de arena
ha superado este problema de una manera única: tiene la capacidad de crear una
capa protectora alrededor de sí mismo al pegar granos de arena y otros
fragmentos de caparazón utilizando un adhesivo a base de proteínas.
El profesor Ken Gall y colaboradores
de la Universidad de Duke, EE. UU., Se han inspirado en el trabajador gusano de
castillos de arena.
En un artículo en Advanced Healthcare Materials , los investigadores desarrollan su propio tipo de
cemento óseo de fosfato de calcio (CPC), que llaman Tetranite. El
componente de fosfato de este CPC es O-fosfo-L-serina (OPLS), un componente
clave del pegamento natural del gusano de arena. Si ese pegamento funciona
bien en la naturaleza, también podría funcionar bien en adhesivos óseos.
El Tetranita tiene las ventajas de ser bioreabsorbible y
biocompatible, y tiene la capacidad de trabajar en ambientes húmedos y formar
enlaces fuertes que soportan la carga entre el tejido óseo, los metales y otros
materiales. Como un hueso extra, estas grandes propiedades se
alcanzan después de solo 10 minutos de la fijación del adhesivo.
La
tetranita se fija tanto en el aire como en el agua, usando un hueso de conejo
como modelo.
La tetranita se fija tanto en el aire
como en el agua, usando un hueso de conejo como modelo.
Otros estudios sobre Tetranita
también mostraron que la disolución de partículas de sal en el adhesivo creaba
poros en el adhesivo, lo que fomentaba el transporte de fluidos y la
infiltración de nuevas células óseas. La adición de microfibras también
aumenta su fuerza y, cuando estas fibras se biodegradan, se dejan canales, lo
que de nuevo permite la proliferación de un nuevo crecimiento de células óseas,
lo que da como resultado una fuerte curación alrededor de la fractura inicial.
Dado que se encontró que la tetranita
tenía entre 7,5 y 10 veces más adhesivo que los cementos óseos convencionales,
y puede resistir tensiones y tensiones significativas antes de la rotura, este material
nuevo y fascinante tiene el potencial de revolucionar el tratamiento de roturas
y fracturas óseas graves, eliminando potencialmente la necesidad de una cirugía
invasiva de implante de metal. El humilde gusano de castillos de arena
puede estar orgulloso de ayudar a inspirar la próxima generación de materiales
avanzados de atención médica.
Fuente: ADVANCED Science News 13.julio.2018 – Kieran O’Brien
Traducción libre de Soca
