19 de marzo de 2019

Desarrollan un nanomaterial que podría sustituir en el futuro al trasplante de médula ósea

Desarrollan un nanomaterial que podría sustituir en el futuro al trasplante de médula ósea
NAHRENDORF LAB - ARCHIVO

MADRID, 19 Mar. (EUROPA PRESS) -

Científicos de la Universidad Nacional de Ciencia y Tecnología MISIS (Rusia) han desarrollado un nanomaterial que puede restaurar la estructura interna de los huesos dañados por la osteoporosis y la osteomielitis. Según los investigadores, en el futuro podría permitir el abandono del trasplante de médula ósea y, además, hacer que los pacientes no tengan que esperar por el material de donante adecuado.

Enfermedades como la osteoporosis y la osteomielitis causan cambios degenerativos irreversibles en la estructura ósea. Estas patologías requieren un tratamiento complejo grave y la cirugía y el trasplante de la médula ósea destruida en etapas graves. El material del donante debe tener una serie de indicadores de compatibilidad e incluso una relación cercana con el donante no puede garantizar la compatibilidad total.

Este material se basa en nanofibras de policaprolactona, que es un material autosoluble biocompatible. Anteriormente, el mismo grupo de investigación ya había trabajado con este material. Al añadir antibióticos a las nanofibras, los científicos lograron crear vendajes de curación altamente resistentes.

"Si queremos que el implante se realice con éxito, no solo se necesita biocompatibilidad, sino también la activación del crecimiento celular natural en la superficie del material. La policaprolactona como tal es un material hidrofóbo (repele el agua), y las células se sienten incómodas en su superficie. Se acumulan en la superficie lisa y se dividen muy lentamente", explica Elizaveta Permyakova, una de las coautoras del estudio, que se ha publicado en la revista 'Applied Surface Science'.

Para aumentar la hidrofilicidad del material, se depositó sobre él una capa delgada de película bioactiva compuesta de titanio, calcio, fósforo, carbono, oxígeno y nitrógeno (TiCaPCON). Se conservó la estructura de las nanofibras idéntica a la superficie celular. Estas películas, cuando se sumergen en un medio de sal especial, cuya composición química es idéntica al plasma sanguíneo humano, pueden formar en su superficie una capa especial de calcio y fósforo, que en condiciones naturales constituye la parte principal del hueso.

Debido a la similitud química y la estructura de las nanofibras, el tejido óseo nuevo comienza a crecer rápidamente en esta capa. Las nanofibras de policaprolactona cumplen con sus funciones y se disuelven. De esta forma, solo queda tejido nuevo 'nativo' en el hueso.

En la parte experimental del estudio, los investigadores compararon la tasa de división de las células óseas osteoblásticas en la superficie del material modificado y no modificado. Evidenciaron que el material modificado TiCaPCON tiene una alta hidrofilicidad. En contraste con el material no modificado, las celdas en su superficie se sentían claramente más cómodas y se dividían tres veces más rápido.

Según los científicos, estos resultados abren grandes perspectivas para un trabajo adicional con nanofibras de policaprolactona modificada como alternativa al trasplante de médula ósea.