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De bóvidos al campo de batalla: La nueva tecnología de la regeneración del hueso tiene ventajas amplias

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Los materiales avanzados están revolucionando nuestras vidas de cada día — ¿de la ropa a las clínicas… al ganado?

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Una tecnología nanomaterial-basada de la regeneración del hueso desarrollada en la universidad de Arkansas en Little Rock ayudó salvo una vida de animal valiosa. En el futuro, esta tecnología podía ayudar a la gente que sufría de una variedad de lesiones y de dolencias severas.

Alexandru Biris, director del centro del UA Little Rock para las ciencias integrantes de la nanotecnología, llevó el desarrollo de esta tecnología, el andamio de NuCress, un llenador temporal, implantable para el hueso perdido que anima la regeneración sana del hueso y se absorbe en el cuerpo.

Además de su estructura tridimensional única, el dispositivo se puede cargar con las drogas beneficiosas, tales como antibióticos para luchar la infección o las hormonas y las células madres para animar la curación.

Biris comenzó a desarrollar el dispositivo en 2005, inicialmente pensándolo para la regeneración de pequeñas secciones del hueso, por ejemplo en el mandíbula humano. Él cree que el andamio de NuCress, un día, que sea una herramienta inestimable para reparar la clase de huecos irregulares, complicados del hueso vistos a menudo en víctimas del trauma severo de la violencia del tiempo de guerra, de choques de coche, y de enfermedad del hueso.

Por ahora, el andamio está haciendo un nombre para sí mismo en el centro de América.

Hace más de una década, Biris comenzó a colaborar con David Anderson, veterinario, y los pares han sido refinadores y que desarrollaban el dispositivo desde que.

Anderson ha conducido biomateriales y la investigación del trauma del hueso desde 1991 a través de su trabajo en el estado y las universidades estatales de Ohio de Kansas. Desde 2012, él ha sido profesor y el jefe de ciencias clínicas animales grandes en la universidad de Tennessee College de la veterinaría. Anderson es un experto internacionalmente renombrado en la cirugía ortopédica veterinaria, dando a discursos principales en más que las docenas de países y publicó extensivamente en el tema.

La posición y la reputación de Anderson significan que lo invitan de vez en cuando a llevar sus habilidades de la sala de clase la comunidad.

Los “hospitales de enseñanza veterinarios existen para dos propósitos principales. Uno es educar a estudiantes del veterinario, y el otro es servir a la comunidad con experiencia avanzada en tecnologías,” Anderson dijo. “Si el veterinario primario no puede fijar el problema, pueden enviarlo al centro de cuidado terciario en el hospital de enseñanza veterinario, donde está disponibles el equipo y la experiencia poder ocuparse de estos tipos de problemas complejos.”

Esto es exactamente qué sucedió en 2010, cuando a un veterinario local lo entró en contacto con cuyo paciente, un toro joven en Kansas, hizo una lesión en la pierna seria causar probablemente por un paso equivocado en un agujero. Mientras que Anderson y su equipo no eran ningún extranjero a lesiones animales complicadas, este caso era único.

“Era una fractura abierta que fue contaminada muy gravemente con el pelo, la suciedad, el abono, y la ruina. El hueso fue dañado seriamente,” Anderson dijo.

No sólo era lesión severa, pero las participaciones eran altas — el animal no era ningún bóvido ordinario.

“El toro era un toro de la cría de Angus seleccionado añadir el adelanto genético para esa manada. Esto estaba probablemente sobre un boletín $20.000. Habría sido una pérdida total para el dueño si el toro fue puesto en el suelo.”

Inicialmente, Anderson y su equipo pusieron en un sistema esquelético externo de la fijación para estabilizar el hueso, esperando que esto sería suficiente curar el boletín.

El toro, sin embargo, no respondía. La complejidad y la contaminación de la herida dieron lugar a una rotura del hueso que no curaría simplemente. La infección había fijado adentro, los métodos convencionales habían sido agotados, y el toro premiado corría de opciones.

“O tuvimos que hacer algo dramático o tendríamos que euthanize el animal,” Anderson dijo.

No listo para abandonar, Anderson dio vuelta a su investigación con Biris.

En estudios anteriores, los pares habían mostrado ya que su andamio era eficaz para la entrega de antibióticos. Aunque este andamio era más pequeño de tamaño que lo que el toro requeriría, Anderson decidía a tomar una ocasión.

“Llamé a Alex… y yo preguntado si él podría hacer uno para que este toro vea si podríamos intentar controlar la infección y estimular el hueso curar más rápidamente,” Anderson dijo.

Biris fue inmediatamente a trabajar, escalando encima del andamio por las épocas casi seis el tamaño del prototipo original.

El andamio fue cargado con los antibióticos y implantado por el equipo de Anderson dentro de la pierna fracturada del toro. Entonces esperaron, manteniendo sus expectativas bajas.

“Cuando la infección ha progresado a ese grado, es realmente bastante infrecuente poder invertirlo, y la mayor parte de estos animales con tales infecciones terminan para arriba ser porque son simplemente demasiado grandes sobrevivir con un miembro amputado,” Anderson euthanized explicaron.

Pero el toro — y el andamio — expectativas desafiadas. No sólo el hueso curó, pero la infección fue parada en sus pistas e invertida totalmente.

Estos resultados, Anderson afirman, asombraban.

El toro volvió a la función completa en su manada en relativamente un poco tiempo en una parte del coste al ranchero que el reemplazo habría implicado.

Mientras que esta experiencia no era las primeras pruebas de la utilidad del andamio, reforzó su valor potencial.

“No hay pregunta que éste es un producto que tiene mérito real,” Anderson dijo. “Puede cambiar la manera que hacemos terapia y que podemos mejorar realmente los resultados para los pacientes.”

Hoy, el UA Little Rock ha patentado la tecnología del andamio, y Biris y su equipo recibieron casi $10 millones del Departamento de Defensa de los E.E.U.U. para desarrollarla más futura. Los investigadores esperan llevar el andamio de NuCress a juicio clínico en los próximos años, pero recordarán siempre a su primer paciente acertado — un toro premiado de un rancho en el centro.