Dental Tribune Latin America

Desarrollan un material similar al hueso

By Dental Tribune International
September 13, 2019

En un avance que podría tener un gran impacto en la industria dental, investigadores de la Facultad de Odontología de la Universidad de Ciencias y Salud de Oregón han desarrollado un material que reproduce el tejido óseo humano.

El material se puede producir en 72 días o menos con un nivel de precisión sin precedentes, desde su estructura cristalina microscópica hasta su actividad biológica, y se le conoce como "hueso en un plato".

En declaraciones a Dental Tribune International sobre el proceso de desarrollo del nuevo material, el investigador principal, el Dr. Luiz E. Bertassoni, dijo que el proyecto ha sido largo, desde la identificación de las características a nanoescala del hueso y otros tejidos mineralizados hasta el posterior aprendizaje y optimización de un proceso. para cultivar capilares sanguíneos y redes neuronales in vitro.

"Después de identificar esas piezas del rompecabezas, que acumulamos a lo largo de años, comenzamos a concentrarnos en el desarrollo de un sistema que pudiera calcificar hidrogeles cargados de células para imitar la estructura y composición del hueso a nanoescala", explicó Bertassoni.

Probando una serie de proteínas y polímeros que se sabe que promueven la calcificación de colágeno a nanoescala, Bertassoni y su equipo se propusieron optimizar las condiciones necesarias para cultivar células en las soluciones, antes de ajustar el sistema que condujo a los capilares sanguíneos funcionales, fibras de nervios y metabolismo óseo.

"Si nuestras predicciones son correctas, esto podría significar que los defectos óseos grandes que actualmente no se curan por sí mismos y requieren un trasplante óseo autólogo en realidad pueden regenerarse mejor con estos materiales", comentó el científico. “Actualmente estamos probando eso. En cierto modo, es como si pudiéramos hacer hueso humano real, con casi toda su complejidad, en el laboratorio en cuestión de 72 días o menos, con un método altamente controlable".

El corto espacio de tiempo en el que se puede producir el material es otro elemento emocionante del estudio. Según Bertassoni, debido a que los investigadores pueden iniciar y detener el proceso a su antojo y también pueden agregar más o menos calcio y fosfato, el ambiente está altamente controlado, lo que produce resultados rápidos.

Sin embargo, los resultados rápidos no son impresionantes sin la precisión del material. Bertassoni explicó que el truco de poder producir hueso a escala nanométrica es imitar la naturaleza en el mayor grado posible.

“Hace tiempo que sabemos que la mineralización ósea está orquestada por proteínas. La naturaleza hace esto de una manera rara, en la que evita que la precipitación mineral forme un cristalita mineral. Así que, adoptamos un enfoque similar”, comentó. “Utilizamos un inhibidor de precipitación altamente eficiente, que es algo contraintuitivo, para formar realmente un cristal mineral que permitió que los iones minerales "líquidos" se infiltraran en la nanoporosidad del colágeno (la proteína principal en el hueso) como el agua se filtra en los agujeros más pequeños. Una vez que se produce la infiltración, las proteínas se eliminan y los iones se cristalizan en la forma exacta y forman cristales minerales en el hueso nativo".

Los investigadores están presionando para que el material esté disponible en los próximos años. “Esta es un área donde los obstáculos regulatorios siguen siendo muy importantes, y eso puede retrasar un poco las cosas para su uso clínico. Pero la tecnología se está optimizando activamente para un uso más amplio", concluyó Bertassoni.

El estudio, titulado "Fabricación rápida de modelos óseos cargados de células vascularizadas e inervadas con mineralización de colágeno intrafibrilar biomimético", se publicó en agosto de 2019 en la revista “Nature Communications”.

 

 

Comments are closed here.

Latest Issues
E-paper

DT Latin America No. 5, 2020

Open PDF Open E-paper All E-papers

© 2020 - All rights reserved - Dental Tribune International