Huesos artificiales utilizando nanotecnología.

Las nanopartículas permiten la producción de implantes óseos significativamente mejores

11/21/2011

Investigadores de la Universidad de Halle han desarrollado un proceso de alta tecnología con el que desean producir huesos artificiales que son mejor aceptados por el cuerpo que los implantes de huesos anteriores. Según informan los científicos, con la ayuda de la nanotecnología, los implantes óseos artificiales no solo deben ser mucho más duraderos en el futuro, sino que deben ser reconocidos por el organismo como material propio del cuerpo. Georg Michler.

Los implantes óseos ya se están utilizando con relativa frecuencia en medicina, con accidentes y la participación de tumores cancerosos entre las principales causas de tales intervenciones. Como las personas mayores son más propensas a las fracturas óseas, el cambio demográfico también tiene un impacto en la necesidad de implantes de huesos artificiales, según la declaración del grupo de investigación de cinco miembros encabezado por el Profesor Dr. med. Georg Michler de la Universidad Martin-Luther Halle-Wittenberg. Sin embargo, según los investigadores, la desventaja con los implantes óseos utilizados anteriormente es que solo tienen una vida útil limitada y el organismo los trata como cuerpos extraños. Para cambiar esto, Prof. Dr. Georg Michler y sus colegas sobre el uso de nanopartículas con las que desean producir implantes de huesos artificiales que duran mucho más y que el cuerpo ya no los reconoce como extraños..

Nanotecnología para la producción de implantes óseos artificiales.
Hasta la fecha, los implantes óseos artificiales se hacen a partir del propio hueso del cuerpo o de un hueso extraño natural, los primeros están disponibles de forma limitada y los últimos están encapsulados por el propio tejido del cuerpo como cuerpos extraños. Los científicos de la Universidad Martin Luther se han embarcado en un camino completamente nuevo como parte de su investigación.. „Utilizamos polímeros como portadores del sustituto óseo, ya que están relacionados con sustancias orgánicas y cambian sus propiedades con la ayuda de nanopartículas.“, dijo el jefe de investigación y presidente del Instituto de Materiales Poliméricos de la Universidad de Halle, Prof. Dr. med. Michler. Así se aprovecharon los investigadores. „partículas cerámicas de fosfato de calcio Nano-“, Hilarlos con filamentos de plástico y realizar implantes óseos artificiales completamente nuevos. Para la distribución uniforme de las diminutas partículas en el plástico, los investigadores han desarrollado un proceso especial, cuyos derechos de patente se encuentran en la Universidad Martin-Luther Halle-Wittenberg. Usando el nuevo método, los investigadores pueden usar los filamentos de plástico y las nanopartículas para formar una lámina delgada a partir de la cual se puede enrollar un implante óseo cilíndrico de aproximadamente ocho a diez centímetros de largo. Al hacerlo, las nanopartículas o „Las inclusiones cerámicas endurecen los hilos.“, lo que aumenta significativamente la capacidad de carga del material, explicó el director de investigación Prof. Dr. med. Michler.

Los implantes óseos se reconstruyen en sustancia ósea.
Además de la mayor estabilidad de los implantes óseos derivados de nanopartículas, el método ofrece otra gran ventaja, según los investigadores. Muy estresado Dr. Jörg Brandt, médico principal de la Clínica y Policlínica para Ortopedia y Medicina Física en Halle y también miembro del grupo de investigación: „Debido a que las nanopartículas en el hueso artificial son extremadamente pequeñas, el cuerpo es capaz de reconstruir completamente el implante óseo en su propia sustancia ósea y, por lo tanto, integrarse completamente en la estructura esquelética.“ El material ya no está encapsulado como materia extraña. Como parte de sus investigaciones de laboratorio, los científicos han encontrado que las nanopartículas de diez nanómetros de espesor y 50 nanómetros de longitud son absorbidas de manera óptima por el cuerpo, mientras que „Cualquier cosa más pequeña o más grande, el cuerpo no se transforma.“ Podría, explicó el Prof. Dr. med. Michler. Según los científicos, la razón por la que el organismo acepta mejor las nanopartículas del tamaño mencionado es también para aclararlas en el contexto del proyecto de investigación..

Nanopartículas para la producción ósea, un enfoque muy esperanzador.
También los científicos de otra universidad, que investigan en el área de los implantes óseos, como el científico material Dr. med. Roland Dersch, de la Universidad de Marburg, confirmó que el método del Prof. Dr. med. Michler y sus colegas „un enfoque muy esperanzador“ era. El Dr. Dersch y su equipo también están trabajando en las posibilidades del hueso artificial a base de nano, aunque con diferentes materiales de partida. El investigador de Marburgo destacó que „Mucha investigación sobre las nanofibras.“ Pero aún no se ha logrado. „Desarrollar un hueso artificial complejo que es aceptado por el cuerpo humano..“ Sin embargo, los científicos del proyecto de investigación en Martin-Luther-University Halle-Wittenberg ahora parecen estar en el camino correcto. Prof. Dr. med. Sin embargo, Michler y sus colegas no solo producen los huesos artificiales más duraderos, sino también la causa principal por la que los huesos se rompen y por qué este riesgo aumenta con la edad.

Examinar la causa de las fracturas óseas con más detalle
El Dr. Según Jörg Brandt, alrededor de 35,000 fracturas de cadera y fracturas del cuello femoral ocurren en Alemania cada año, y las personas mayores en particular sufren de tales fracturas. Muchos científicos y médicos están convencidos de esto., „que, por ejemplo, los ancianos rompen el cuello del muslo en caídas.“ El Dr. Brandt, por otro lado, cree que la mayoría de los afectados „Ya se han roto el muslo del cuello y caen como consecuencia..“ Aquí son necesarias más investigaciones para ir a las propiedades del material óseo natural hasta el fondo, porque „Si conocemos los procesos en el material óseo real, también sabemos qué propiedades deben tener los implantes óseos.“, estresado Brandt. Según el experto, varios estudios científicos han demostrado que las fracturas óseas generalmente están precedidas por un agrietamiento microscópico. A una edad temprana, al parecer, estos pueden ser contrarrestados por los poderes de autocuración del cuerpo humano. Sin embargo, a medida que aumenta la edad, la probabilidad de que se produzca una fractura como resultado de las grietas, explicó el médico..

Uso de nuevos implantes óseos como máximo en ocho a diez años.
El Dr. Según Brandt, hay primeras indicaciones para esto., „Que con la ayuda de las nanopartículas podemos dar al implante artificial una capacidad de deformación plástica.“, que „Dureza mejorada del plástico.“ significaría En el proyecto de investigación de dos años, financiado por la Fundación de Investigación Alemana (DFG / Bonn) con alrededor de 300,000 euros, ahora se deben investigar todos los aspectos de la producción de implantes de hueso artificial con la ayuda de nanopartículas. Director de Investigación Prof. Dr. med. Michler destacó que actualmente las investigaciones materiales corren y „Los componentes individuales del hueso artificial ya se han probado para determinar su compatibilidad en experimentos con animales.“ eran. El siguiente paso ahora serán los ensayos clínicos. „La facilidad de uso del hueso artificial, que de hecho es un compuesto de los componentes, demuestra.“, Así que la conclusión del Prof. Dr. Michler. Sin embargo, incluso con un gran éxito en las próximas investigaciones, se puede esperar el uso regular de los nuevos implantes lo antes posible en unos ocho a diez años. (Fp)

Foto: Rainer Sturm