Un investigador de UBC Okanagan ha descubierto un nuevo diseño de hueso artificial que se puede personalizar y fabricar con una impresora 3D para obtener más reemplazos óseos más seguros y efectivos.

Hossein Montazerian, asistente de investigación en la Escuela de Ingeniería de UBC Okanagan, ha identificado una forma de modelar y crear injertos de hueso artificial que pueden imprimirse de forma personalizada. Montazerian dice que los huesos humanos son increíblemente resistentes, pero cuando las cosas van mal reemplazarlos puede ser un proceso doloroso, requiriendo múltiples cirugías.

"Cuando se diseñan armazones de huesos artificiales, existe un delicado equilibrio entre algo que es lo suficientemente poroso como para mezclarse con el hueso natural y el tejido conectivo, pero al mismo tiempo lo suficientemente fuerte para que los pacientes lleven una vida normal, ", dice Montazerian." Hemos identificado un diseño que logra ese equilibrio y se puede construir a medida con una impresora 3D ".

El injerto óseo tradicional se utiliza en medicina para tratar cualquier cosa, desde fracturas traumáticas hasta defectos, y requiere mover hueso de una parte del cuerpo a otra. Pero Montazerian dice que sus injertos de hueso artificial podrían imprimirse a medida para adaptarse potencialmente a cualquier paciente y no requerirían el trasplante de fragmentos de hueso existentes.

En su investigación, Montazerian analizó 240 diseños diferentes de injertos óseos y se centró solo en los que eran porosos y fuertes. Imprimió los que funcionaron mejor con una impresora 3D y luego realizó pruebas físicas para determinar qué tan efectivos serían bajo carga en el mundo real.

"Algunas de las estructuras realmente se destacaron, "Agrega Montazerian." Los mejores diseños eran hasta 10 veces más resistentes que los demás y, dado que tienen propiedades que son mucho más similares a las del hueso natural, es menos probable que causen problemas a largo plazo ".

Montazerian y sus colaboradores ya están trabajando en la próxima generación de diseños que utilizarán una combinación de dos o más estructuras.

"Esperamos producir injertos óseos que sean ultraporosos, donde el hueso y los tejidos conectivos se encuentran y son extrafuertes en los puntos sometidos a mayor estrés. El objetivo final es producir un reemplazo que imite casi a la perfección el hueso real ".

Si bien sus diseños de injertos óseos están en camino, Montazerian dice que la tecnología aún necesita algunos avances antes de que pueda usarse clínicamente. Por ejemplo, dice que otros investigadores en el campo están comenzando a refinar biomateriales que no serán rechazados por el cuerpo y que pueden imprimirse con los muy finos detalles en 3D que requieren sus diseños.

"Esta solución tiene un potencial enorme y el siguiente paso será probar cómo se comportan nuestros diseños en sistemas biológicos reales". ", dice." Espero ver este tipo de tecnología implementada clínicamente para pacientes reales en un futuro próximo ".

La investigación de Montazerian se publicó recientemente en Science Direct's Materiales y Diseño .