Tecnología para regeneración ósea de soldados heridos en

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Los investigadores de la Universidad de Arizona han recibido una subvención de $ 2 millones para perfeccionar su tecnología de regeneración ósea utilizando una combinación de impresión 3D y células madre adultas que algún día puede ayudar a los soldados heridos.

La subvención de cinco años, otorgada por el Departamento de Defensa al profesor de cirugía ortopédica y biomédico de la UA, John Szivek y su equipo, se utilizará para estudiar formas de regenerar rápidamente segmentos largos de hueso perdido y cómo el ejercicio afecta la velocidad de la recuperación.

El DOD está particularmente interesado en desarrollar la tecnología para tratar al personal militar herido, pero en última instancia, la tecnología sería útil para una variedad de lesiones.

Soluciones actuales y futuras

Actualmente, una solución común para las lesiones que rompen huesos es reemplazar el segmento faltante con una barra de soporte y un hueso de cadáver.

El hueso vivo se conecta al hueso del cadáver en cada extremo, pero no se conecta a través de él para crear un pedazo largo de hueso vivo, que es necesario para la curación.

Otras opciones también están disponibles, dijo Margolis, pero todas las opciones y resultados actuales pueden ser frustrantes para los pacientes.

Para ello, él y su equipo diseñaron e imprimieron en 3D una pieza de andamio de plástico con ranuras y pequeñas cavidades. El producto final tiene una estructura similar a una esponja. El equipo eligió la forma para imitar la estructura natural del hueso.

La forma de los andamios impresos en 3D se puede personalizar según las necesidades específicas del paciente, dijo Margolis.

Luego sembrarán el andamio con las células madre y el calcio del paciente «para iniciar el proceso», dijo Szivek. Las células madre adultas son capaces de evolucionar hacia células óseas que forman tejido óseo, y el calcio es una señal adicional para las células madre que las empujan a trabajar más rápido.

Antes de solicitar la subvención, el equipo realizó un estudio piloto en ovejas para probar sus métodos. Todos se sorprendieron por la rapidez con la que pudieron generar hueso, pero quieren empujarlo incluso más rápido.

El estudio piloto mostró un puente completo entre los segmentos óseos dentro de uno o dos meses, «lo que es realmente rápido», dijo Szivek.

Se completó el puenteo a lo largo de tres superficies, que deberían ser suficientes para apoyar a una persona, en unos tres meses.

En seis meses, el equipo comenzó a ver la remodelación, que es el proceso de suavizar el hueso nuevo y adaptarse a las demandas que se le imponen.

Con la subvención, Szivek también planea incrustar sensores en el hueso nuevo para generar retroalimentación sobre el efecto que el ejercicio tiene en el proceso de remodelación y curación.

Por ahora, está usando modelos animales, pero cree que para el final de la subvención, puede probar la tecnología en un número limitado de voluntarios humanos, dijo.

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