Un equipo de científicos suizos desarrolló un hidrogel impreso con láser que reparará fracturas óseas
Científicos suizos han logrado un avance que podría cambiar para siempre la forma en la que se tratan las fracturas óseas. Han inventado un hidrogel de alta precisión impreso en láser que ofrece una alternativa más natural ante las opciones actuales, como los injertos e implantes metálicos.
Una de las limitaciones principales que existen con las opciones actuales es la rigidez, que suele causar complicaciones a largo plazo. Además de que requieren cirugías adicionales, mismas que podrían ser dolorosas y requerir rehabilitaciones más largas.
Por ello, es que científicos de la ETH Zúrich anunciaron el desarrollo de un hidrogel de alta precisión. Este se presentó en Suiza, en donde un equipo de ingenieros biomédicos logró imprimir estructuras blandas y personalizadas que imitaban el hueso real, con ayuda de láser. El material que se utilizó se compone un 97% de agua y 3% de un polímero compatible.
Una alternativa a los implantes utilizados en las fracturas de huesos
El avance se publicó en la revista ScienceDaily, donde se describe que el hidrogel desarrollado por el equipo liderado por el profesor Xiao-Hua Qin es capaz de disolverse poco a poco en el cuerpo. Además de que permite que se creen implantes personalizados que faciliten la regeneración y la integración celular.
Para lograrlo, los investigadores recurrieron al uso de impulsos de láser de alta precisión para moldear el hidrogel en estructuras submicrométricas. Mismas que están inspiradas en la forma en la que está compuesto el hueso real. Sin embargo, el láser consigue detalles incluso más finos que un cabello humano y alcanza velocidades de escritura de hasta 400 mm/s.
De acuerdo con los especialistas, el hidrogel reproduce la primera fase de la curación ósea. Que es el momento en el que el cuerpo genera una estructura flexible que sirve como andamio para las células reparadoras. Al imitar ese ambiente, se facilita la llegada y el trabajo de las células formadoras de hueso.
Según los experimentos realizados en laboratorio, se demostró que estas células migran al implante y comienzan a producir colágeno. Además, el hidrogel incorpora moléculas que permiten controlar cuándo y dónde se endurece, utilizando el láser como disparador.
Asimismo, las áreas que no están expuestas a la luz no se endurecen y pueden eliminarse, facilitando la elaboración de implantes complejos y con niveles de detalle nunca antes alcanzados.
El futuro de la regeneración ósea
Este hidrogel (material base) ha sido patentado por el equipo de investigadores, y pronto podrían llevarse a cabo estudios en animales para probar su eficacia en organismos vivos. Los estudios con animales están siendo preparados en colaboración con el Instituto de Investigación AO de Davos.
El objetivo es confirmar que el hidrogel es capaz de facilitar el movimiento de las células formadoras de hueso y ayuda a restaurar la resistencia ósea en condiciones reales. El material demostró biocompatibilidad y no causó daños a las células durante las pruebas de laboratorio. Por lo que aumenta el nivel de validación para futuros usos clínicos.
Sin embargo, es importante mencionar que la investigación sigue en curso y necesita validación en una mayor cantidad de estudios antes de que se aplique clínicamente de manera general. Aunque es innegable que marca un hito en la ingeniería de biomateriales y podría ser una solución más segura al momento de tratar fracturas en los huesos.