Científicos de las Universidades de Northwestern e Illinois han desarrollado una tinta de impresión 3D capaz de crear implantes de hueso artificiales que inducen la regeneración ósea y el crecimiento. La tecnología ha conseguido tratar con éxito daños en la columna vertebral de ratas y un defecto en el cráneo de un macaco Rhesus.
“Estamos seguros que son mejores que los actuales injertos óseos a la hora de regenerar hueso porque su gran porosidad facilita la migración de las células y permite la infiltración de los vasos sanguíneos en este andamiaje”, dijo Ramille N. Shah, responsable del estudio.
Este material hiperelástico cuya forma se puede personalizar fácilmente, podría ser especialmente útil para el tratamiento de defectos óseos en los niños.
La cirugía para la implantación ósea es un proceso difícil pero es particularmente doloroso y complicado para los niños. Tanto en los adultos como en los niños, a menudo se extrae hueso de otra parte del cuerpo para reemplazar el hueso que falta, lo que puede llevar a otras complicaciones y el dolor. Los implantes metálicos se utilizan a veces, pero esto no es una solución permanente para los niños en crecimiento.
Corte transversal de un fémur humano adulto impreso en 3-D.
“Los adultos tienen más opciones cuando se trata de implantes. Los pacientes pediátricos no. Si se les da un implante permanente, tienen que someterse a más cirugías a medida que crecen.”
El biomaterial para la tinta es una mezcla de hidroxiapatita (un mineral de calcio que se encuentra naturalmente en el hueso humano) y un polímero biocompatible, biodegradable que se utiliza en muchas aplicaciones médicas, llamado ácido poli-láctico-co-glicólico o policaprolactona.
“Las células pueden percibir la hidroxiapatita y responder a su bioactividad, cuando se pone células madre en nuestros andamios, que se conviertan en células óseas y empiezan a regular la expresión de genes específicos de los huesos”.
Además cabe destacar que otros compuestos podrían combinarse en la tinta debido a que el proceso de impresión 3D se lleva a cabo a temperatura ambiente, tales como antibióticos para reducir la posibilidad de infección después de la cirugía o factores de crecimiento, si es necesario, para mejorar aún más la regeneración.
En las pruebas, lograron imprimir e implantar con éxito hueso que logro integrarse con el tejido circundante hasta sanar las vértebras de las ratas y el defecto craneal del macaco, destacando que no hubo signos de infección ni otros efectos secundarios, refieren los investigadores.