miércoles, 25 de julio de 2018

BIOTECNOLOGÍA: SUPERANDO UN PUNTO DE ADHERENCIA PARA LA SANACIÓN ÓSEA – MEDICINA REGENERATIVA


.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