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En la BUAP desarrollan biomaterial para reparación de huesos

Por Redacción

 

Un grupo de investigación de la BUAP desarrolló un biomaterial con morfología similar al tejido óseo, que además de servir como soporte, ser compatible con el cuerpo humano y biodegradable, es capaz de regenerar el hueso.

 

Se trata de un material compuesto que utiliza nanopartículas de hidroxiapatita y biopolímeros degradables, los cuales son inyectados en una impresora 3D, a partir de un modelo matemático que genera morfología similar al tejido óseo.

Efraín Rubio Rosas, responsable de dicho proyecto en la parte que corresponde a la obtención del material compuesto y coordinador de Laboratorios e Investigación Aplicada del Centro Universitario de Vinculación y Transferencia de Tecnología (CUVyTT), de la Dirección de Innovación y Transferencia de Conocimiento (DITCo), explicó que en tejidos duros como el hueso, las biocerámicas podrían ser los materiales de sustitución ideal (particularmente la hidroxiapatita posee una buena biocompatibilidad e integración con estos tejidos), porque son los más parecidos al componente mineral humano.

Detalló que el hueso está formado por una parte inorgánica o cerámica -fosfato de calcio de nombre hidroxiapatita-, representa un depósito del 99 por ciento del calcio corporal y 80 por ciento del fósforo total, su función es dar resistencia; así como por una parte orgánica –colágeno- que proporciona flexibilidad.

Por dicha razón, en la investigación se utiliza la combinación de un material polimérico e inorgánico –hidroxiapatita-, para realizar una impresión en 3D; es decir, una impresión de hueso compatible con el cuerpo humano para usarse en relleno óseo. El polímero en cuestión es el ácido poliláctico, también conocido como poliácido láctico, con propiedades semejantes a las del tereftalato de polietileno (PET) que se utiliza para hacer envases, pero éste además es biodegradable.

El equipo multidisciplinario está conformado Efraín Rubio Rosas y el maestro Eric Reyes Cervantes del CUVyTT, el doctor Marco Antonio Morales y el estudiante Irving Fernández Cervantes, ambos de la Facultad de Ingeniería Química, y los doctores José Fernando Rojas Rodríguez y Maura Cárdenas García, de las facultades de Ciencias Físico Matemáticas y de Medicina, respectivamente.

 

Con otros productos compatibles, con el cuerpo humano

Rubio Rosas explicó que se cuenta con otra línea de investigación para desarrollar diferentes biocerámicos a base de hidroxiapatita por diferentes técnicas o metodologías: química sol gel (crear un material en forma de gelatina), precipitación y crecimiento biomimético, logrando así obtener materiales en forma de polvo con dimensiones nanométricas compatibles con el cuerpo humano.

En México, la mayoría de los materiales utilizados para este fin son productos de importación, lo cual eleva sus costos. En este sentido, es necesario generar tecnología propia para disponer de materiales con características para la restauración o la sustitución del tejido.

 

Llevan una década investigando

Por ello, desde hace 10 años científicos de la BUAP investigan la creación de materiales cerámicos, muy parecidos al componente mineral humano, que puedan utilizarse para sanar fracturas, sean compatibles con el tejido óseo, no generen bacterias, tengan determinada resistencia mecánica y regeneren el hueso dañado.

Para inducir el crecimiento, los investigadores copiaron el proceso fisiológico del cuerpo humano, es decir, un pH de 7.4, una temperatura de 37 grados centígrados, así como iones de fósforo, calcio y sodio, condiciones que precipitan el crecimiento de fosfato de calcio, en este caso de la hidroxiapatita.

Después de reproducir la estructura en 3D del hueso, a base de nanopartículas de hidroxiapatita y ácido poliláctico, ésta se introduce en un fluido fisiológico simulado para observar su reacción, es decir, el desarrollo de hueso nuevo. Igualmente se ha realizado trabajo experimental para determinar su resistencia mecánica similar a la del hueso humano joven.

Por el momento, los resultados de biocompatibilidad como de resistencia mecánica indican un potencial para su aplicación médica, destacó el investigador del CUVyTT.

El siguiente paso de la investigación, señaló Rubio Rosas, es realizar pruebas en cultivos celulares y probar la compatibilidad y reacciones de estos biomateriales en modelos animales experimentales, por lo que se implantarán los prototipos en ratas de laboratorio. De este modo, los científicos de la BUAP generan tecnología propia, con un claro beneficio social.

Foto: Especial

 

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