11
Dom, Abr

Espumas de magnesio para implantes óseos

Ahora los investigadores laboran en determinar la relación entre la morfología y tamaño de los poros y la velocidad de degradación del material

Innovación

Varios investigadores trabajan desde 2012 en el desarrollo de un material con características físicas, químicas, mecánicas y biológicas idóneas para el remplazo de los implantes de uso común en los procedimientos para la regeneración ósea.

Gloria Fernández, docente UPB; Viviana Posada y Juan Ramírez, de la UN, líderes de la investigación

En comparación con los implantes sólidos; la porosidad abierta de las espumas de magnesio (Mg) promueve la vascularización, la adherencia y el crecimiento del tejido, lo que dará lugar a la generación de hueso nuevo.

Por lo general, luego de una fractura u otro tipo de lesión que supera la capacidad autorregeneradora del hueso, los pacientes se someten a intervenciones quirúrgicas en las que se implanta material para brindar soporte al tejido mientras este se repara.

Lo común es que estos implantes se fabriquen en una forma sólida con aleaciones de titanio, acero inoxidable 316L y cobalto-cromo, metales que no son absorbibles por el organismo y que, por tanto, deben retirarse una vez culmine el proceso de reparación. Además del riesgo que significa para un paciente una intervención quirúrgica y las potenciales nuevas fracturas durante el proceso, con una segunda cirugía se generan más residuos y aumentan los costos para el sistema de salud.  

Gloria Patricia Fernández Morales, investigadora de la Universidad Pontificia Bolivariana, junto a Juan Fernando Ramírez Patiño, investigador de la Universidad Nacional de Colombia sede Medellín, y Viviana Marcela Posada Pérez, candidata a doctora en Ingeniería de la misma institución vienen trabajando en este tema hace cerca de 9 años.

Y así, con el objetivo de ofrecer soluciones, la investigadora del Grupo de Investigación en Nuevos Materiales de la UPB, y sus compañeros del Grupo de Investigación en Biomecánica e Ingeniería de Rehabilitación (GIBIR) de la UNAL, trabajan en el método de fabricación de implantes porosos con una aleación de magnesio (Mg) denominada AZ31 que es bioabsorbible, debido a que sus elementos pueden ser metabolizados por el cuerpo sin riesgos para la salud. Además, sus elementos (Mg y Zinc) forman parte del material que compone el hueso. Así, se espera obtener implantes de cuarta generación: capaces de acelerar el crecimiento del tejido y degradarse tras cumplir su función.

¿En qué va la investigación?

Patricia Fernández explica que este es un trabajo de ensayo y error. La experiencia de ambas instituciones en este campo, el conocimiento adquirido en diferentes eventos académicos y el trabajo constante en el laboratorio les ha permitido acercarse a un material con mejores características, pero aún deben resolver algunos asuntos, entre ellos, la manera en que puede controlarse la velocidad de degradación del magnesio ante los fluidos corporales, que se sabe son altamente corrosivos.

La velocidad de degradación del magnesio es mayor que la velocidad de crecimiento del hueso. Por tanto, debe encontrarse un equilibrio desde la fabricación del material.

Lo que ya está claro es el método de fabricación de las espumas y las condiciones morfológicas para que las células no generen ningún tipo de rechazo. Por ello, se busca emular con el material poroso la estructura de los huesos. En este caso, por ejemplo, las espumas cuentan con morfologías de poro que pueden ser aleatorias u ordenadas y con dimensiones que pueden ser diseñadas de acuerdo con el tipo de hueso que van a “reemplazar”.

También, en comparación con los implantes sólidos; la porosidad abierta de las espumas de magnesio (Mg) promueve la vascularización, la adherencia y el crecimiento del tejido, lo que dará lugar a la generación de hueso nuevo.

En cuanto a las propiedades mecánicas y físicas, estas son más cercanas a las del hueso, en especial, su densidad y rigidez (Módulo de Young). De este modo, se evita el fenómeno de apantallamiento de esfuerzos, el cual es recurrente con el uso de algunos implantes sólidos, al causar un aflojamiento del hueso debido a la diferencia de rigidez localizada.

Ahora los científicos trabajan en determinar la relación entre la morfología y tamaño de los poros y la velocidad de degradación del material y, para ello, vienen realizado pruebas in vitro en fluido corporal simulado (SBF), ensayos de corrosión, ensayos in vivo y otras técnicas que les permita encontrar más respuestas y lograr una modificación superficial apropiada para el implante.

También puede leer: Alcaldía de Itagüí cuenta con un Banco Social de Ayudas Ortopédicas

Los valores de densidad del hueso (2 g/cm3) y el magnesio (1,74 g/cm3) son cercanos, a diferencia de los elementos de uso común en la fabricación de implantes. Esto significa que es un material con mayor compatibilidad para la regeneración ósea esperada y con la posibilidad de ser reabsorbido por el cuerpo humano.

A la fecha, los avances en este tema se han logrado gracias a la ejecución de varios proyectos en los que han participado activamente estudiantes de maestría y doctorado de ambas universidades, mediante el apoyo de la Dirección de Investigación y Transferencia de la UPB, la Universidad Nacional de Colombia sede Medellín y Minciencias.

Si desea despejar más dudas al respecto, puede ir a los siguientes enlaces: https://bit.ly/3rxkDUUhttps://bit.ly/39npiCM y https://bit.ly/39nfbOo

Noticias con afinidad: Así van las tecnologías para la digitalización del sector de la salud y necesidades de los hospitales del futuro

 

Televisión

En Despejando Dudas, su contenido es el Rey

La ex modelo Danny Mesa nos evidencia su amor por los animales y el trabajo que al respecto realiza, al dialogar con el periodista invitado de Despejando Dudas, Gabriel Villa.

Jaime Alberto Vélez, Decano de la Facultad de Comunicación Audiovisual del Politécnico Colombiano Jaime Isaza Cadavid, habló con nosotros sobre los factores que determinan el éxito de las Instituciones Educativas.

Jaime Vélez, asesor del 10° Festival Internacional de Cine de Oriente, promueve e invita a asistir al certamen fílmico en el programa Tardeando de Teleantioquia.