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Biovidrios para implantes e injertos de hueso

El CSIC, la Universidad de Málaga y el CIBER han desarrollado unos bio-vidrios,  que han denominado Nitri- bioglasses (Bio vidrios nitrurados) para aplicaciones biomédicas en la regeneración de tejido óseo e ingeniería de tejidos. Sirven como ‘andamiajes’ temporales en implantes de hueso o cirugía reconstructiva, se biodegradan rápidamente y favorecen la adhesión y el crecimiento de las nuevas células osteogénicas.

 

Andamiaje de biovidrio. Tras siete días de cultivo, su superficie está cubierta de células. Imagen: CSIC.Los vidrios bioactivos son uno de los materiales más prometedores en el uso de sustitutos del hueso o como andamiajes temporales para ingeniería tisular. Frente a los materiales cerámicos,  hechos de fosfato cálcico, los biovidrios pueden incorporar además otros iones que fomentan la osteo-inducción.

Científicos del CSIC, de la Universidad de Málaga y del CIBER han desarrollado un biovidrio de elevada porosidad, en cuya superficie han incorporado grupos nitrurados que favorecen la regeneración celular. Tienen alta velocidad de degradación, de bioactividad, y responden mejor a las células de hueso que los vidrios no nitrurados. El equipo de investigadores busca ahora empresas interesadas en seguir avanzando en el desarrollo y comercialización de este material.

Entorno biológico más favorable a las células

Felipe Orgaz, científico del CSIC en el Instituto de Cerámica y Vidrio, explica que hay tres elementos importantes a tener en cuenta en un implante: “La consistencia mecánica, la biodegradación y la capacidad osteo- inductiva. El implante tiene que disolverse y ayudar a la regeneración del nuevo hueso al mismo tiempo que mantiene su consistencia mecánica. Si se reduce el tiempo de biodegradación, el material se disuelve mejor y el hueso crece también mejor.”

En ese sentido, explica, el biovidrio desarrollado se degrada mucho más rápidamente. Pero el punto más novedoso del material está en la incorporación al material de grupos  (-NH y -NH2) sobre su superficie. Estos radicales químicos, al ser componentes esenciales de las proteínas y de los péptidos, “crean un entorno biológico mucho más favorable para el desarrollo celular“. A efectos prácticos, eso hace que la regeneración celular sea mejor y más rápida, ya que las células se adhieren mejor al biovidrio, proliferan y se diferencian mejor.

Los investigadores han realizado pruebas in vitro con  células de hueso, y han podido ver que las células cultivadas con estos biovidrios crecen más y tienen una mayor diferenciación. Este material, creen los científicos, podría solucionar los problemas de los actuales implantes sustitutos de hueso, tanto en el caso de los sustitutos temporales, que después se disuelven, como en el caso de prótesis permanentes. En este último caso, la prótesis permanente podría recubrirse con biovidrio nitrurado, lo que incrementaría su integración y, con ello, su vida media.

Los biovidrios podrían ser aplicados en cirugía craneal y maxilofacial, en el tratamiento de patologías como la osteonecrosis mandibular, cuya tasa de éxito es actualmente baja. También en cirugía reconstructiva de malformaciones congénitas en niños, ya que en niños no pueden usarse prótesis metálicas y los actuales sustitutos de hueso son deficientes.

Contacto:

Marisa Carrascoso Arranz
Vicepresidencia Adjunta de
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Tel.: + 34 – 91 568 15 33
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