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Científicos del Instituto de Tecnología de Rochester y la Universidad de Cornell se han unido para explorar las propiedades únicas del tejido del cartílago con la esperanza de mejorar el diagnóstico y el tratamiento de la osteoartritis. El equipo ha publicado un nuevo artículo en Science Advances que describe sus hallazgos.
El tejido del cartílago en las articulaciones de la rodilla y el codo tiene solo unos milímetros de grosor, pero puede soportar cargas de hasta 10 veces el peso del cuerpo y resistir unos cientos de miles de ciclos de carga con un daño mínimo durante la vida de una persona. Pero el tejido no se regenera una vez que las personas llegan a la edad adulta, y el daño al cartílago puede ser un precursor de enfermedades como la osteoartritis. Los modeladores de biofísica del RIT y los experimentadores de Cornell examinaron lo que le sucede mecánicamente al tejido del cartílago a nivel microscópico en respuesta al corte para ayudar a impulsar los avances en imágenes médicas.
«El objetivo era encontrar un marco biofísico mecanicista que pudiera hacer realista predicciones sobre qué tipo de cambios están teniendo lugar en la mecánica y función del cartílago durante varias vías de la enfermedad», dijo Moumita Das, coautor principal del artículo y profesor asociado en la Escuela de Física y Astronomía de RIT. «Este modelo matemático se basa en datos experimentales, por lo que podemos combinarlo con mediciones no invasivas como resonancias magnéticas. Con un mapa de propiedades para el tejido del cartílago sano y dañado, los médicos pueden hacer predicciones sobre cuándo es necesaria una intervención quirúrgica solo a partir de imágenes sin tener que hacer procedimientos invasivos».
El asociado de investigación posdoctoral de RIT, Jonathan Michel, se desempeñó como coautor principal del artículo, y Pancy Lwin, doctora en modelos matemáticos. estudiante de Myanmar, también se desempeñó como coautor. Las contribuciones de Cornell fueron dirigidas por el profesor Itai Cohen y el profesor Lawrence Bonassar.
El artículo se basa en otro estudio reciente que el equipo de RIT-Cornell publicó en Soft Matter que analiza cómo las propiedades del cartílago resisten la fractura y cómo podemos ajustar materiales artificiales para imitar esas propiedades.
«En lo que respecta a los materiales sintéticos hechos por el hombre, nada que nadie haya encontrado hasta la fecha puede compararse con el cartílago», dijo Das. «Si podemos comprender los orígenes de las propiedades robustas y resistentes del cartílago, puede ayudarnos a diseñar tejidos para reemplazar el cartílago o fabricar otros materiales para aplicaciones como la robótica blanda».
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El poder de las células madre aprovechadas para crear tejido cartilaginoso Más información: Thomas Wyse Jackson et al, Orígenes estructurales de la mecánica de corte del cartílago, Science Advances (2022). DOI: 10.1126/sciadv.abk2805 Información de la revista: Science Advances , Soft Matter
Proporcionado por el Instituto de Tecnología de Rochester Cita: Los científicos desarrollan un modelo biofísico para ayudar a diagnosticar y tratar la osteoartritis (2022, 14 de febrero) recuperado el 29 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2022-02-scientists-biophysical-osteoarthritis.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.