Nuevo cartílago para nuestras articulaciones

El eterno sueño de la humanidad de reemplazar los tejidos corporales desgastados por otros nuevos se está acercando a la realización. Según Advanced Materials , un equipo dirigido por el profesor Robert Mauck , director del Laboratorio McKay y profesor de cirugía ortopédica y bioingeniería, ha desarrollado una nueva forma de reparar tejidos biológicos complejos.





Foto: Dr. Manuel González Reyes en Pixabay



Las tecnologías de regeneración ya se están utilizando en odontología , así como en el tratamiento de lesiones cutáneas y restauración ósea. Sin embargo, los investigadores de la Universidad de Pensilvania creen que las telas de reemplazo actuales aún no son lo suficientemente buenas para durar mucho tiempo, ya que su capacidad para imitar la tela real aún no es tan alta, según Advanced Science News.



Robert Mauck y sus colegas han desarrollado una técnica de regeneración de tejidos modificada que les permite colocar células inalteradas dentro de un andamio de hidrogel tridimensional. Para empezar, se probó en tejido cartilaginoso. La degeneración del cartílago es una enfermedad bastante común que puede provocar inestabilidad articular y dolor crónico. Hay muy pocos métodos efectivos para tratar tal enfermedad.



“Los tratamientos actuales consisten en llenar estos agujeros [en el tejido del cartílago] con materiales sintéticos o biológicos que funcionan, pero que a menudo se desgastan porque no son el mismo material que solían ser”, escriben los autores. “Es como arreglar un bache en una carretera: si lo grava y lo parchea, el hoyo se alisará, pero se desgastará con el tiempo porque será otro material que no se puede atar de la misma manera”.



La compleja estructura del tejido del cartílago dificulta el proceso de restauración. “Hay un gradiente natural desde la parte superior hasta la parte inferior del cartílago donde entra en contacto con el hueso”, explica Hanna Zlotnik, estudiante de doctorado en bioingeniería. - En la superficie, el cartílago tiene una gran acumulación de células. Pero en el lugar donde el cartílago está adherido al hueso (hacia adentro), la densidad celular es menor ".



Zlotnik y sus colegas utilizaron patrones magnéticos para crear cartílago simulado. Debido al hecho de que es diamagnéticoLa susceptibilidad de las células es baja, generalmente para tales manipulaciones se les agrega un componente magnético. Esto permite un mejor control de su posición en el gel. Sin embargo, esto también puede cambiar sus propiedades y la duración del tratamiento. Según los autores, lo ideal es que los objetos se manipulen con imanes, pero sin cambiar sus propiedades magnéticas internas.



En lugar de magnetizar las células, los científicos aumentaron la susceptibilidad magnética del hidrogel que contiene las células y fijaron su posición endureciendo luego la solución circundante. El equipo demostró con éxito que la adición de un agente de contraste magnético a base de gadolinio a un precursor de hidrogel permitió la formación de una variedad de objetos diamagnéticos como células, agentes de administración de fármacos y perlas de poliestireno. Los objetos se pueden fijar fácilmente exponiendo el hidrogel a la luz ultravioleta. Este proceso desencadena una reacción de polimerización o "fotorreticulación", después de la cual la solución magnética se puede lavar.



“Estos tejidos diseñados con un patrón magnético se parecen más al tejido natural en términos de disposición celular y propiedades mecánicas que los sintéticos o biológicos homogéneos estándar”, explicó el profesor Robert Mauck. "Este nuevo enfoque se puede utilizar para crear tejido vivo para su implantación a fin de corregir defectos localizados del cartílago, y algún día se puede expandir para formar superficies articulares vivas".



En Rusia, las cuestiones de la medicina regenerativa se están desarrollando como parte del desarrollo del futuro mercado HealthNet . En particular, en Obninsk, en el Instituto de Energía Atómica (IATE) de la Universidad Nacional de Investigación Nuclear del Instituto de Ingeniería Física de Moscú (NRNU MEPhI), se está trabajando enun proyecto para la regeneración de dientes humanos basado en un compuesto de colágeno con inhibidores de ARN. Se supone que el método permitirá, a medida que se restaure la mineralización de las áreas dañadas, reemplazar los tejidos de los empastes dentales con tejidos dentales sanos.



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