Investigadores de la ciudad de Tomsk
crean la biocerámica, un material que podría mejorar el tratamiento de
la hernia discal. Fuente:shutterstock / legion media
El nuevo material, la biocerámica, imita la estructura ósea de los
humanos. Según las estimaciones previas, estos implantes costarán
aproximadamente diez veces menos que sus análogos de metal o de
polímeros, puesto que requieren menos material para su fabricación.
Investigadores del laboratorio de materiales
para uso médico de la Universidad Estatal de Tomsk y del laboratorio de materiales funcionales nanoestructurados del Instituto de
Física de los Materiales (adscrito a la sede en Siberia de la Academia de las
Ciencias rusa) han inventado una endoprótesis nanocerámica del disco
intervertebral.
El logro de estos investigadores siberianos
reside en la creación de un material único, una biocerámica porosa que imita la
estructura ósea humana. Las endoprótesis cuentan con un recubrimiento especial
bioactivo que acelera el crecimiento celular y facilita el agarre de los huesos
a la cavidad del implante, lo que reduce el riesgo de rechazo en el organismo.
Los investigadores tienen la intención de emplear también este material para la
sustitución de pequeñas articulaciones dañadas en dedos de manos y pies, así
como en la cirugía craneofacial.
Un hueso cerámico experimental
Los investigadores de Tomsk están convencidos
de que la implantación de este invento puede ayudar a millones de personas en
todo el mundo. La hernia discal es una de las enfermedades más comunes del
planeta. Actualmente, en medicina se utilizan principalmente implantes
metálicos o de polímeros, que pueden producir inflamación o destruir el hueso.
El implante de biocerámica porosa se coloca entre dos vértebras y se adhiere a
estas, lo que reduce el riesgo de desarrollar complicaciones y tener que volver
a operar.
Algunos socios extranjeros ya han mostrado
interés por el trabajo de los investigadores rusos. La Universidad Estatal de
Tomsk cuenta con un laboratorio internacional para el desarrollo de materiales
de uso médico en el que trabajan expertos de Rusia, Alemania, Inglaterra,
Italia, Grecia y Hungría.
Uno de los logros del laboratorio se debe a su
colaboración con la Universidad de Creta (Grecia). Las investigaciones llevadas
a cabo junto con los biólogos griegos han demostrado que determinados
parámetros de la estructura porosa de las muestras cerámicas hacen que las
células que se adhieren a su superficie empiecen a producir fosfato de calcio,
un material con muchas posibilidades de convertirse en un sustituto del hueso natural.
“Este recubrimiento nos permite dotar a la
cerámica de unas propiedades que le permiten adherirse al organismo sin riesgo
de ser rechazado.
En el futuro, esperamos poder adaptar los implantes a las
peculiaridades de cada paciente con ayuda de la elaboración de prototipos en
3D. Planeamos fabricar el primer hueso cerámico experimental personalizado para
2015”,
comentó a RBTH el profesor Serguéi Kulkov, director del grupo de
investigación.
El ‘eje vital’ más barato
Ya se han fabricado los primeros prototipos y
se está estudiando la respuesta biológica de las células, así como la
resistencia y la elasticidad del material. En las investigaciones participan el
Centro Shumakov de Investigación en Trasplantología y Órganos Artificiales, el
Instituto de Traumatología y Ortopedia Novosibirsk, el Hospital Clínico de
Tomsk y el Instituto de Oncología de la Academia Rusa de Medicina. El material
se fabricará en la planta de tubos de vacío de Novosibirsk ‘NEVZ-Keramiks’.
“Según nuestras estimaciones, las prótesis de
biocerámica porosa costarán aproximadamente diez veces menos que los análogos
extranjeros existentes en el mercado gracias a que requieren menos cantidad de
material por unidad. Por ejemplo, un juego de prótesis de articulaciones
pequeñas costaría hoy unos 60.000 rublos (más de 1.100 dólares). Nuestro
juego de biocerámica porosa costará entre 3.000 y 5.000 rublos (entre 56 y 93
dólares).
El volumen de producción en Rusia podría alcanzar los 4.000 millones
de rublos, es decir, más de 74 millones de dólares”, prevé Serguéi Kulkov.
Otros investigadores independientes se
muestran más prudentes ante tales previsiones. Les preocupa la calidad del
diseño geométrico de los discos artificiales y se preguntan si realmente el
material biocerámico no sufrirá rechazo por parte de los tejidos del organismo.
“Se trata de una importante línea de
investigación que requiere financiación y el apoyo del Estado en todas sus
etapas de desarrollo. No es casualidad que la columna se conozca también como
el ‘eje vital’ del cuerpo, pues de ella depende la actividad de los demás
órganos. Pero es necesario probar estas endoprótesis en organismos vivos para
garantizar que los tejidos del cuerpo no los rechazarán”, opina Vladímir
Balakirev, miembro de la Academia Rusa de las Ciencias.
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