La cirugía tradicional para remodelar una nariz o una oreja implica cortar y suturar, a veces seguido de largos tiempos de recuperación y cicatrices. Pero ahora, Los investigadores han desarrollado un proceso de "cirugía molecular" que utiliza agujas diminutas, Corriente eléctrica y moldes impresos en 3-D para remodelar rápidamente el tejido vivo sin incisiones, tiempo de cicatrización o recuperación. La técnica incluso se muestra prometedora como una forma de reparar las articulaciones inmóviles o como una alternativa no invasiva a la cirugía ocular con láser.

Los investigadores presentarán sus resultados hoy en la Reunión y Exposición Nacional de Primavera de 2019 de la American Chemical Society (ACS).

"Visualizamos esta nueva técnica como un procedimiento de oficina de bajo costo realizado bajo anestesia local, "dice Michael Hill, Doctor., uno de los investigadores principales del proyecto, quien discutirá el trabajo en la reunión. "Todo el proceso tomaría unos cinco minutos".

Cerro, que está en Occidental College, se involucró en este proyecto cuando Brian Wong, MARYLAND., Doctor., que está en la Universidad de California, Irvine, pidió ayuda para desarrollar una técnica no invasiva para remodelar el cartílago. Tal método sería útil para procedimientos de cirugía estética, como hacer una nariz más atractiva. Pero el método también podría ayudar a solucionar problemas, como un tabique desviado, o condiciones para las que no existen buenos tratamientos, como contracturas de las articulaciones causadas por un accidente cerebrovascular o parálisis cerebral. Habiendo sufrido él mismo una dolorosa cirugía de tabique desviado, Hill comprende lo que atraviesan los pacientes, y estaba emocionado de unirse a un proyecto para desarrollar una mejor estrategia.

Wong ya era un experto en una técnica alternativa que utiliza un láser infrarrojo para calentar el cartílago, haciéndolo lo suficientemente flexible para remodelar. "El problema es, esa técnica es cara, y es difícil calentar el cartílago lo suficiente para que sea maleable sin matar el tejido, ", Dice Hill. Para encontrar un enfoque más práctico, El equipo de Wong comenzó a experimentar con el paso de corriente a través del cartílago para calentarlo. De hecho, el método les permitió remodelar el tejido, pero, curiosamente, no calentándolo. Wong se dirigió a Hill para determinar cómo estaba funcionando el nuevo método y perfeccionarlo para evitar daños en los tejidos.

El cartílago está formado por pequeñas fibras rígidas de colágeno entretejidas libremente por biopolímeros. Su estructura se asemeja a espaguetis que se han arrojado al azar sobre un mostrador, con las hebras individuales atadas con hilo. "Si lo recogiste, las hebras no se desmoronarían, pero sería flojo "Hill dice. El cartílago también contiene proteínas con carga negativa e iones de sodio con carga positiva. El cartílago con una mayor densidad de estas partículas cargadas es más rígido que el cartílago con una densidad de carga más baja.

El grupo de Hill descubrió que el paso de la corriente a través del cartílago electroliza el agua en el tejido, convertir el agua en iones de oxígeno e hidrógeno, o protones. La carga positiva de los protones anula la carga negativa de las proteínas, reduciendo la densidad de carga y haciendo que el cartílago sea más maleable. "Una vez que el tejido está flácido, " él dice, "puedes moldearlo a la forma que quieras".

El equipo probó el método en un conejo cuyas orejas normalmente están erguidas. Usaron un molde para sujetar una oreja doblada en la nueva forma deseada. Si luego hubieran quitado el molde sin aplicar corriente, la oreja del conejo habría vuelto a su posición vertical original, como lo haría un oído humano. Pero insertando electrodos de microagujas en el oído en la curva y pulsando corriente a través de ellos con el molde en su lugar, ablandaron brevemente el cartílago en el sitio de la curvatura sin dañarlo. Cortar la corriente permitió que el cartílago se endureciera en su nueva forma, después de lo cual se quitó el molde.

Para lograr este resultado con métodos tradicionales, un cirujano tendría que cortar la piel y el cartílago y luego volver a unir las piezas. Eso puede provocar la formación de tejido cicatricial en la articulación. Ese tejido cicatricial a veces debe eliminarse en operaciones posteriores, Dice Hill. Evitando este daño mecánico al cartílago, la técnica de la cirugía molecular no deja cicatrices ni dolor.

Los investigadores están explorando opciones de licencia para la técnica del cartílago con empresas de dispositivos médicos. También están investigando aplicaciones en otros tipos de tejido de colágeno, como tendones y córneas. En un ojo la forma de la córnea afecta la visión, con demasiada curvatura que causa miopía, por ejemplo. Se deben superar muchos obstáculos antes de que este método pueda utilizarse para corregir la visión de una persona. pero los experimentos preliminares con animales han tenido resultados prometedores. Los investigadores utilizaron una impresora 3-D para hacer una lente de contacto. Después de pintarle electrodos, ponen la lente de contacto en el ojo. La aplicación de corriente les permitió ablandar temporalmente la córnea y cambiar su curvatura.