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Los tejidos impresos en 3D podrían mantener a los atletas en acción
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Los biocientíficos se están acercando a los tejidos artificiales impresos en 3D para ayudar a sanar los huesos y cartílagos típicamente dañados en lesiones deportivas de rodillas, tobillos y codos.
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Los científicos de la Universidad de Rice y de la Universidad de Maryland informaron sobre su primer éxito en la ingeniería de andamiajes que reproducen las características físicas del tejido osteocondral: básicamente, hueso duro debajo de una capa compresible de cartílago que aparece como la superficie lisa en los extremos de los huesos largos.
Las lesiones en estos huesos, desde pequeñas grietas hasta pedazos que se rompen, pueden ser dolorosas y a menudo detienen la carrera de los atletas en sus pistas. Las lesiones osteocondrales también pueden conducir a una artritis incapacitante.
La naturaleza de gradiente del cartílago en el hueso y su porosidad han hecho difícil su reproducción en el laboratorio, pero los científicos de Rice, liderados por el bioingeniero Antonios Mikos y el estudiante de postgrado Sean Bittner, han utilizado la impresión en 3D para fabricar lo que creen que finalmente será un material adecuado para la implantación.
Sus resultados se reportan en Acta Biomaterialia.
"Los atletas se ven afectados desproporcionadamente por estas lesiones, pero pueden afectar a todo el mundo", dijo Bittner, estudiante de postgrado en bioingeniería de tercer año de Rice, miembro de la Fundación Nacional de Ciencias y autor principal del artículo. "Creo que será una herramienta poderosa para ayudar a la gente con lesiones deportivas comunes"
La clave es imitar el tejido que se convierte gradualmente del cartílago (tejido condral) en la superficie al hueso (osteo) que se encuentra debajo. El Laboratorio de Biomateriales de Rice imprimió un andamiaje con mezclas personalizadas de un polímero para el primero y una cerámica para el segundo con poros incrustados que permitirían que las propias células y vasos sanguíneos del paciente se infiltraran en el implante, permitiéndole finalmente formar parte del hueso y cartílago naturales.
"En su mayor parte, la composición será la misma de paciente a paciente", dijo Bittner. "Hay porosidad incluida para que la vasculatura pueda crecer desde el hueso nativo. No tenemos que fabricar los vasos sanguíneos nosotros mismos"
El futuro del proyecto consistirá en averiguar cómo imprimir un implante osteocondral que se adapte perfectamente al paciente y permita que el implante poroso crezca y se haga punto con el hueso y el cartílago.
Mikos dijo que la colaboración es un gran éxito temprano para el Centro de Tejidos Complejos de Ingeniería (CECT, por sus siglas en inglés), un centro de los Institutos Nacionales de Salud en Maryland, Rice y la Escuela de Medicina Wake Forest que desarrolla herramientas de bioimpresión para abordar cuestiones científicas básicas y traducir nuevos conocimientos a la práctica clínica.
"En ese contexto, lo que hemos hecho aquí es impactante y puede llevar a nuevas soluciones de medicina regenerativa", dijo Mikos.
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