Investigadores de la UCF crean implantes bioabsorbibles para una mejor cicatrización ósea

Jul 12, 2023

Cuando los niños se rompen un hueso, el proceso tradicional de insertar implantes de metal, para retirarlos una vez que el hueso se ha curado, puede ser difícil, estresante e incluso dañino para sus cuerpos en crecimiento. El ingeniero biomédico de UCF, Mehdi Razavi, cree que hay una mejor manera de curar el daño óseo.

Mediante el uso de compuestos de magnesio bioabsorbibles, el equipo de Razavi está desarrollando tornillos, clavos, varillas y otros implantes médicos que se disuelven dentro del cuerpo, eliminando la necesidad de extraerlos.

"Los implantes óseos de titanio tradicionales funcionan bien y existen desde hace mucho tiempo, pero se necesita un segundo procedimiento para retirarlos, lo que puede traer problemas psicológicos", dice. Insertar implantes fuertes, como el titanio, también puede inhibir el crecimiento óseo, dice, porque el peso del cuerpo se transfiere al metal, no al hueso, durante la recuperación.

“Sin embargo, el magnesio tiene propiedades mecánicas muy similares a las del hueso, ya existe en el cuerpo y promueve la formación de hueso, por lo que es una opción ideal”, dice.

Zach Stinson, de Nemours Children's Health, cirujano ortopédico pediátrico y de medicina deportiva que contribuyó a la investigación, dice que está de acuerdo. Él dice que los implantes biodegradables podrían aliviar el estrés y las cargas financieras de las familias, y señala que uno de cada tres niños se rompe un hueso en algún momento de la infancia.

"Cada vez que tengo que arreglar el hueso roto de un niño, la pregunta automática casi siempre de los padres es: '¿Eso se quedará para siempre?' Psicológicamente, es un gran problema", dice. "Si tiene un metal implantable que se absorbe de forma natural y no tiene que retirarse durante una segunda cirugía, eso tiene enormes beneficios en términos de eliminar el estrés de las cirugías adicionales en los pacientes y contener los costos de atención médica".

Razavi dice que su compuesto de magnesio también contiene nanopartículas que se absorben en el tejido a medida que se disuelve el implante. Las nanopartículas ayudan a regenerar hueso nuevo, acelerando el proceso de curación.

"Lo que hacemos se llama medicina regenerativa, donde construimos materiales bioactivos que pueden reparar tejidos". él dice. "Mi investigación siempre se centra en reunir los avances en la ciencia de los materiales y la medicina. Esta investigación se centra en el tejido óseo que se ha perdido debido a fracturas óseas, extirpación de tumores y osteoporosis".

El magnesio, dice, es un material ideal para la salud y la curación de los huesos. Es tan fuerte como el metal, pero más flexible que la cerámica, y debido a que es un compuesto que ya se encuentra en el cuerpo, hay menos posibilidades de rechazo. A medida que las placas y los tornillos de magnesio se disuelven entre tres y seis meses después de la cirugía, los sistemas de los pacientes pueden filtrar el producto natural fuera del cuerpo de manera segura. El equipo ha utilizado con éxito los implantes en modelos de ratas, el primer paso para obtener la aprobación de los dispositivos para probarlos en humanos.

La estudiante de medicina de segundo año de la UCF, Alison Grise, es parte del equipo de Razavi y considera que su trabajo es una oportunidad importante para crecer y ser parte de algo que podría ayudar a los pacientes durante años.

"Es muy emocionante trabajar en investigaciones que eventualmente pueden mejorar la forma en que tratamos a los pacientes, especialmente participar en las primeras etapas. El hecho de que me ayude a desarrollar habilidades quirúrgicas, clínicas y de investigación también es importante para mí. " ella dijo.

El equipo también está analizando cómo se podría desarrollar el compuesto de magnesio para aplicaciones más allá de la medicina y ha recibido fondos de la Fundación Nacional de Ciencias de EE. UU. para mejorar las propiedades del material y crear posibles aplicaciones para las industrias aeroespacial, automotriz y deportiva.