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La celulosa de la planta podría proporcionar nuevo material óseo para usar en implantes dentales

(Fotografía: Clare Kiernan, UBC)

VANCOUVER, Columbia Británica, Canadá: debido a las posibles complicaciones asociadas con los autoinjertos, existe la necesidad de andamios de tejido óseo sintético. Investigadores de la Universidad de British Columbia (UBC) y la Universidad McMaster han desarrollado un nuevo material de implante, una sustancia similar a la espuma, para la regeneración ósea. Los investigadores confían en que el material se puede utilizar en implantología dental en el futuro.

El nuevo material está hecho de nanocristales de celulosa de plantas químicamente reticulados para formar un aerogel fuerte pero liviano que puede comprimir o expandir según sea necesario para llenar completamente las cavidades óseas.

“La mayoría de los injertos de hueso o implantes 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, un doctorado. Estudiante de Ingeniería Química en McMaster. “Creamos este aerogel de nanocristal de celulosa como una alternativa más efectiva a estos materiales sintéticos”.

Para su investigación, el equipo probó su material en dos grupos de ratas, el primer grupo recibió los implantes de aerogel y el segundo no recibió ninguno. Los resultados mostraron que el grupo con implantes experimentó un 33 por ciento más de regeneración ósea en la marca de las tres semanas y un 50 por ciento más de crecimiento óseo en la marca de las 12 semanas, en comparación con los controles.

“Estos hallazgos muestran por primera vez en un entorno de laboratorio que un aerogel de nanocristal de celulosa puede soportar el crecimiento de nuevos huesos”, dijo la coautora Dra. Emily Cranston, profesora asociada del Departamento de Ingeniería Química y Biológica y Presidenta de Excelencia del Presidente en Bosques Bioproductos en la UBC. Cranston también es profesor adjunto en el Departamento de Ingeniería Química de McMaster. Explicó que el implante debería descomponerse en componentes no tóxicos en el cuerpo a medida que el hueso comienza a sanar.

La innovación puede potencialmente llenar un nicho en el mercado de injertos de hueso de $ 2 mil millones en América del Norte, dijo la coautora del estudio, la Dra. Kathryn Grandfield, quien supervisó el trabajo. Es profesora asistente en el Departamento de Ciencia e Ingeniería de Materiales y en la Escuela de Ingeniería Biomédica de McMaster.

“Podemos ver que este aerogel se utiliza para una serie de aplicaciones, incluidos implantes dentales y cirugías de reemplazo de la columna vertebral y articulaciones”, dijo Grandfield. “Y será económico, porque la materia prima, la nanocelulosa, ya se está produciendo en cantidades comerciales”.

Según los investigadores, pasará algún tiempo antes de que el aerogel salga del laboratorio y entre en la sala de operaciones. “Este verano, estudiaremos los mecanismos entre el hueso y el implante que conducen al crecimiento óseo”, dijo Grandfield. “También veremos cómo el implante se degrada con microscopios avanzados. Después de eso, se requerirán más pruebas biológicas antes de que estén listas para los ensayos clínicos “.

El estudio, titulado “Aerogeles de nanocristales de celulosa entrecruzada como andamiajes viables de tejido óseo”, se publicó el 15 de marzo de 2019, en el Volumen 87 de Acta Biomaterialia.

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