Reparación de huesos y tejidos blandos inspirada en Lego con diminutos ladrillos impresos en 3D
Oregon Health & Investigadores de la Universidad de Ciencias han desarrollado una pequeña tecnología impresa en 3D que se puede ensamblar como bloques de Lego y ayudar a reparar huesos rotos y tejidos blandos. Crédito: Oregon Health & Universidad de Ciencias
Diminutos ladrillos impresos en 3D han sido diseñados para curar huesos rotos y algún día podrían conducir a órganos fabricados en laboratorio para trasplantes humanos.
Inspirados en los bloques Lego, los pequeños ladrillos huecos sirven como andamiaje sobre el que tanto el tejido duro como el blando pueden volver a crecer mejor que los métodos de regeneración estándar actuales, según una nueva investigación publicada en Advanced Materials. Cada ladrillo mide 1,5 milímetros en cubos, o aproximadamente el tamaño de una pulga pequeña.
«Nuestro andamiaje pendiente de patente es fácil de usar; se puede apilar como Legos y colocarse en miles de configuraciones diferentes para que coincida la complejidad y el tamaño de casi cualquier situación», dijo Luiz Bertassoni, Ph.D., quien dirigió el desarrollo de la tecnología y es profesor asociado en la Facultad de Odontología de OHSU y profesor asociado de ingeniería biomédica en la Facultad de Medicina de OHSU.
Bertassoni se asoció con colegas de OHSU, la Universidad de Oregón, la Universidad de Nueva York y la Universidad de Mahidol en Tailandia para desarrollar y evaluar la tecnología.
Cuando se apilan juntas, las microjaulas están diseñadas para reparar huesos mejor que los métodos actuales. Los cirujanos ortopédicos suelen reparar fracturas óseas más complejas implantando barras o placas de metal para estabilizar el hueso y luego insertando materiales de andamiaje biocompatibles llenos de polvos o pastas que promueven la cicatrización.
Una ventaja única de este nuevo sistema de andamiaje es que sus bloques huecos se pueden llenar con pequeñas cantidades de gel que contienen varios factores de crecimiento que se colocan precisamente más cerca de donde se necesitan. El estudio encontró que los bloques llenos de factor de crecimiento colocados cerca de huesos de rata reparados llevaron a un crecimiento de vasos sanguíneos aproximadamente tres veces mayor que el material de andamiaje convencional.
«La tecnología de microjaula impresa en 3D mejora la curación al estimular el tipo correcto de células para crecer en el lugar correcto y en el momento correcto», dijo el coautor del estudio, Ramesh Subbiah, Ph.D., becario postdoctoral en el laboratorio OHSU de Bertassoni que se especializa en la administración de factores de crecimiento. «Se pueden colocar diferentes factores de crecimiento dentro de cada bloque, lo que nos permite reparar el tejido con mayor precisión y rapidez».
Los pequeños dispositivos son modulares y se pueden ensamblar para adaptarse a casi cualquier espacio. Al ensamblar segmentos de bloques que contienen cuatro capas de cuatro ladrillos por cuatro ladrillos, los investigadores estiman que se pueden crear más de 29 000 configuraciones diferentes.
Bertassoni y sus colegas también imaginan que su tecnología impresa en 3D podría puede usarse para curar huesos que se deben extirpar para el tratamiento del cáncer, para procedimientos de fusión espinal y para reconstruir huesos de mandíbula debilitados antes de un implante dental.
Y, al cambiar la composición de la tecnología 3- Materiales impresos en D, imaginan que también podría usarse para construir o reparar tejidos blandos. Con una investigación significativamente mayor, esperan que el enfoque de microjaulas modulares pueda incluso usarse para hacer órganos para trasplantes.
Bertassoni y su equipo seguirán explorando el rendimiento de las microjaulas en la reparación ósea. Planean probar la capacidad de la tecnología para reparar fracturas óseas más complejas en ratas o animales más grandes.
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Buzzing para reconstruir huesos rotos Más información: Ramesh Subbiah et al, 3D Printing of MicrogelLoaded Modular Microcages as Instructive Scaffolds for Tissue Engineering, Advanced Materials (2020). DOI: 10.1002/adma.202001736 Información de la revista: Advanced Materials
Proporcionado por Oregon Health & Science University Cita: reparación de huesos y tejidos blandos inspirada en Lego con pequeños, Ladrillos impresos en 3D (24 de julio de 2020) recuperado el 31 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2020-07-lego-inspired-bone-soft-tissue-tiny.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.