Los científicos incorporan antibióticos en los implantes impresos en 3D que se utilizan para regenerar el hueso dañado
Cómo funcionan los andamios impresos en 3D que emiten antibióticos. Crédito: los autores
En una primicia innovadora, los investigadores han fabricado implantes de andamios 3D que contienen antibióticos a altas temperaturas. Estos andamios no solo respaldan la regeneración ósea, sino que también controlan las infecciones óseas que pueden surgir como resultado de una lesión o cirugía.
Cada año, alrededor de 4 millones de personas en todo el mundo desarrollan una infección ósea después de una fractura abierta o una cirugía. El tratamiento estándar de oro consiste en una terapia antibiótica prolongada, generalmente administrada por vía oral o intravenosa, y la eliminación del tejido óseo infectado, que a menudo deja un agujero demasiado grande para que el cuerpo lo llene a través de la regeneración ósea normal. En un estudio publicado en la revista Bioactive Materials de KeAi, un grupo de investigadores de los Países Bajos, Italia y España describen un nuevo enfoque de tratamiento que han desarrollado novedosos andamios impresos en 3D que liberan antibióticos y son biodegradables, capaces de apoyar la regeneración ósea y administrar antibióticos en el mismo tiempo.
“Cada persona tiene su propia anatomía corporal individual, lo que sin duda requiere una intervención específica en caso de lesión ósea”, explica uno de los autores del estudio, Lorenzo Moroni, profesor de biofabricación para medicina regenerativa. en el instituto MERLN de la Universidad de Maastricht. «Los andamios poliméricos impresos en 3D poseen varias propiedades únicas para la regeneración ósea: su forma se puede adaptar para adaptarse a la anatomía específica del paciente, son porosos para permitir la infiltración celular, pero al mismo tiempo mecánicamente fuertes, y pueden degradarse con el tiempo para hacer espacio para el hueso recién formado. Sin embargo, incorporar antibióticos en estos andamios no es sencillo, ya que el proceso de impresión 3D consiste en derretir el material a altas temperaturas y los antibióticos son sensibles al calor».
El equipo multidisciplinario del estudio de Los científicos descubrieron que cubrir los antibióticos con protectores inorgánicos laminares, antes de mezclarlos con el polímero y colocarlos en los andamios 3D, no solo protegía a los agentes antibacterianos, sino que también permitía una liberación más controlada. Esto extendió el período de actividad de los antimicrobianos y ayudó a mantener las concentraciones locales de antibióticos por debajo de niveles potencialmente tóxicos. Al mismo tiempo, las células en contacto con estos andamios mantuvieron su viabilidad y pudieron realizar funciones celulares normales, incluida la formación de hueso, el objetivo final del implante.
Según Maria Camara-Torres, la investigadora que dirigió el estudio, este es un gran avance en el campo de la regeneración ósea. «Hasta ahora, la incorporación directa de antibióticos y otras moléculas bioactivas dentro de los andamios impresos en 3D se ha limitado a los pocos polímeros que se pueden procesar a bajas temperaturas. Nuestro enfoque novedoso muestra que la biblioteca de polímeros se puede expandir para incluir muchos más». Agrega: «Esperamos que nuestros resultados alienten a los científicos a continuar investigando el uso de rellenos inorgánicos laminares en combinación con biomoléculas para aumentar la funcionalidad de los andamios impresos en 3D en aplicaciones clínicas».
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Un nuevo estudio compara las propiedades de inducción ósea de andamios mineralizados impresos en 3D Más información: Mara Cmara-Torres et al, andamios compuestos fabricados con aditivos en 3D con andamios rellenos lamelares para prevención de infecciones óseas y regeneración de tejidos, Bioactive Materials (2020). DOI: 10.1016/j.bioactmat.2020.09.031 Proporcionado por KeAi Communications Cita: Los científicos incorporan antibióticos en los implantes impresos en 3D utilizados para regenerar el hueso dañado (24 de marzo de 2021) consultado el 30 de agosto de 2022 en https: //medicalxpress.com/news/2021-03-scientists-embed-antibiotics-3d-implants.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.