Científicos rusos diseñan implantes biocompatibles para personas con osteoporosis
Un equipo de científicos de la Universidad de Medicina de Tiumén (TyumSMU) están diseñando un recubrimiento mineral de fosfato de calcio bioactivo para los implantes de titanio. El diseños permite crear estructuras metálicas biocompatibles que podrán elegirse para tratar a pacientes con patología ósea provocada por la osteoporosis.
El principal indicador de la calidad del tejido óseo es la densidad mineral, cuya reducción hace el hueso más débil y frágil. Los cambios degenerativos en el tejido óseo están asociados generalmente con el proceso natural de envejecimiento del cuerpo, pero también pueden ser el resultado de patologías graves.
Una de las patologías más graves y comunes es la osteoporosis, una enfermedad sistémica que afecta a todos los huesos del esqueleto haciéndolos frágiles, explican los científicos.
Científicos de la Universidad de Medicina de Tiumén (TyumSMU) crean nuevos implantes biocompatibles. © Foto : Tyumen State Medical University
La principal manifestación clínica de la osteoporosis son las fracturas óseas de baja energía, por ejemplo, una fractura típica del cuello femoral o del radio. Pueden ocurrir como resultado de incluso lesiones menores, como caerse de su propia altura o levantar una carga pequeña.
"En la actualidad, las personas de edad avanzada muestran un alto porcentaje de resultados insatisfactorios del tratamiento quirúrgico con el uso de estructuras metálicas, que en el futuro conlleva la discapacidad y la muerte. Una de las causas de este problema es una mayor destrucción del tejido óseo alrededor de la estructura metálica instalada. Para resolver este problema, es necesario aumentar las propiedades osteointegrativas de la superficie de las estructuras metálicas e implantes de titanio", comenta Alexandr Márkov, director del Departamento de Prevención Médica y Rehabilitación de la TyumSMU.
En la primera etapa, los investigadores centraron la atención en aumentar la capacidad de las estructuras para la osteointegración (unión de la superficie del implante con el tejido óseo). Diseñaron las estructuras metálicas e implantes de titanio con un recubrimiento de fosfato de calcio bioactivo cuya composición mineral es similar al tejido óseo. En tales muestras, la base de fosfato de calcio se complementa con elementos biogénicos (magnesio, flúor, boro) que participan activamente en los procesos de reparación ósea.
"Actualmente, en el mundo se utilizan recubrimientos sintéticos fabricados con el uso de hidroxiapatita y otros compuestos de calcio para fabricar endoprótesis articulares e implantes dentales. En el mercado de estructuras metálicas para pacientes con traumas no hay estructuras metálicas con recubrimientos bioactivos para la osteosíntesis que son necesarias para el tratamiento de pacientes, especialmente con fracturas provocadas por la osteoporosis. Por eso nuestros diseños permiten crear estructuras metálicas biocompatibles cualitativamente nuevas que podrán elegirse para tratar a pacientes con patología ósea provocada por la osteoporosis", explicó Alexandr Márkov.
Los investigadores de la TyumSMU continúan buscando la posibilidad de dar a la superficie de las estructuras metálicas de titanio no solo propiedades osteointergativas, sino también antibacterianas.
Para lograrlo, los científicos usan un recubrimiento poroso en combinación con un agente antibacteriano. Esto aumenta la osteointegración y reduce el riesgo de complicaciones sépticas en el período postoperatorio. La investigación es llevada a cabo por los empleados del Instituto de Investigación y Desarrollo en el ámbito de biotecnología médica y biomedicina de la TyumSMU, el Instituto de simbiosis celular e intracelular de Oremburgo dependiente de la sucursal de los Urales de la Academia de Ciencias de Rusia y la Universidad industrial de Tiumén.
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