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    El ácido algínico mejora los huesos artificiales

    Microestructuras de sección transversal en las muestras de CPC establecidas (a) sin y (b) con alginato (20% en peso). Se detectó poca porosidad en la muestra de CPC sin alginato (a1). La adición de alginato dio como resultado la formación de macroporos dentro de los materiales a granel (b1). Crédito:Universidad de la ciudad de Osaka

    Una nueva investigación muestra que la mezcla de ácido algínico de baja viscosidad con cemento de fosfato de calcio (CPC), un material comúnmente utilizado como reemplazo óseo, confiere tres mejoras funcionales:menor tiempo de fraguado, aumento de la resistencia a la compresión, y adquisición de porosidad.

    Una de las razones del aumento del uso de CPC en los últimos años es su naturaleza autoestable, permitiendo que se inyecte en un paciente para un enfoque más no invasivo. Sin embargo, Las CPC tienen una microestructura densa que dificulta la entrada de las células. Esta falta de poros limita el potencial de crecimiento de hueso nuevo. Este estudio, publicado en el Journal of Materials Science:Materiales en Medicina, explora el efecto que tiene el ácido algínico biopolímero de origen natural sobre este tema.

    Investigaciones anteriores han estudiado otros biopolímeros, incluida la gelatina, colágeno y quitosano, pero este estudio conjunto entre la Universidad de la Ciudad de Osaka (OCU), Escuela de Postgrado de Medicina y Escuela de Postgrado de Ingeniería, ha confirmado los efectos positivos de mezclar ácido algínico con CPC. Los estudios in vitro mostraron que el ácido algínico acorta el tiempo de fraguado y aumenta la resistencia a la compresión del CPC. Además, Los estudios in vivo mostraron que el biopolímero aumenta la porosidad de CPC, permitiendo la entrada de células y el crecimiento de hueso nuevo.

    El ácido algínico se ha utilizado ampliamente en el campo médico para procedimientos como, inmovilización celular, entrega de medicamentos, y vendaje para heridas. Sin embargo, Ha habido estudios limitados en conjunto con CPC. Las características de degradabilidad y reticulación del ácido algínico lo convierten en un aditivo prometedor para mejorar las propiedades mecánicas densas y generalmente pobres del CPC.

    Este nuevo estudio evaluó una serie de compuestos de CPC-alginato (la forma de sal del ácido algínico) con cantidades crecientes de ácido algínico. In vitro, un medidor de pH mostró una disminución en los niveles de pH a medida que aumentaban las cantidades de ácido algínico, acelerando el tiempo de fraguado. La microscopía electrónica de barrido reveló que los compuestos con mayor ácido algínico tenían más poros y menos densidad. En vivo, Los análisis de rayos X y micro-CT mostraron que los fémures inyectados con compuestos CPC de mayores cantidades de ácido algínico tenían, después de seis semanas, más degradación y formación de hueso que el grupo de control.

    "Los huesos artificiales pueden soportar huesos rotos, pero no reemplazan nuestros propios huesos y permanecen en el cuerpo como un objeto extraño ", dijo el estudiante de posgrado Akiyoshi Shimatani, y primer autor del estudio. El profesor asociado Hiromitsu Toyoda del Departamento de Cirugía Ortopédica de la OCU continuó:"Para resolver este problema, hemos desarrollado un hueso artificial en colaboración con el profesor Yoshiyuki Yokogawa y su equipo de la Facultad de Ingeniería de la OCU, que es pegajoso, dificil de romper, y reemplaza el propio hueso del cuerpo. Esperamos que se convierta en una nueva opción para los huesos artificiales ".


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