Las aplicaciones médicas de la impresión 3D parecen estar despegando recientemente, especialmente en el ámbito de los implantes óseos. El objetivo actual ha sido implementar reemplazos óseos que realmente crezcan en sus respectivos lugares. Anteriormente, los investigadores habían intentado ayudar al crecimiento de múltiples formas , pero ahora los investigadores de la NYU parecen haber encontrado una versión de cerámica viable de los implantes óseos en crecimiento.
Los investigadores han probado su nuevo método en animales con gran éxito. Los sujetos de prueba pudieron absorber los implantes cerámicos recubiertos químicamente y reemplazarlos gradualmente con tejido real. El equipo de investigadores modeló e imprimió con precisión los implantes para que fueran réplicas exactas de los huesos originales mientras se disolvían gradualmente en el cuerpo. Los desarrollaron utilizando impresión 3D robótica con un cabezal de impresión de punta fina que extruye un material de tinta similar a un gel.
La cerámica utiliza fosfato tricálcico beta, un compuesto presente en los huesos reales, que ayuda en la adaptación y el crecimiento. El dipiridamol, un anticoagulante, es otra adición que se suma al proceso de adaptación con sus capacidades únicas. Es tan eficaz que aumenta el crecimiento en aproximadamente un 50%, atrayendo células madre óseas que nutren las células sanguíneas y la médula ósea. “ El dipiridamol ha demostrado ser clave para el éxito del implante ”, dice el co-investigador del estudio, el Dr. Bruce N. Cronstein.
Impresión de cerámica
La extrusora robótica empuja el gel en capas sucesivas hasta que forma la estructura de los huesos. Este gel luego se somete a un procedimiento de calentamiento hasta que recupera su forma cerámica final. El investigador cree que las cerámicas recuerdan más al hueso real que otros implantes, incluso sin la adición de elásticos para mayor flexibilidad.
“ Nuestro andamio 3D representa el mejor implante en desarrollo debido a su capacidad para regenerar hueso real ” , dice el investigador principal del estudio e ingeniero biomédico Paulo Coelho, DDS, PhD. “Los resultados de nuestro último estudio nos acercan a los ensayos clínicos y los posibles implantes óseos para niños que viven con deformaciones del cráneo desde el nacimiento, así como para los veteranos que buscan reparar extremidades dañadas. »
En los experimentos actuales, los investigadores repararon pequeños agujeros en el cráneo de los ratones, llenando los agujeros. Se ha demostrado que repara espacios de 1,2 centímetros en las extremidades y mandíbulas de los conejos. En promedio, los sujetos aceptaron el 77% de los implantes, una cantidad asombrosa considerando lo difíciles que son estos procedimientos. Con el tiempo, el fosfato beta tricálcico desaparece por completo y se integra en el organismo.
También demostraron que los huesos podían igualar el peso original de sus contrapartes naturales. El proceso está actualmente pendiente de patente y aún se está sometiendo a pruebas, pero muestra resultados notables.
Imagen destacada cortesía de Journal of Tissue Engineering and Regenerative Medicine. Un resumen del estudio está disponible aquí .
