En una primicia mundial Los investigadores australianos han aprovechado el poder de los diamantes en un avance que podría conducir a mejoras radicales en la forma en que los cuerpos humanos aceptan los implantes biomédicos.

Investigadores de la Universidad RMIT han recubierto con éxito por primera vez implantes de titanio impresos en 3D con diamante.

El desarrollo es el primer paso hacia los implantes de diamantes impresos en 3D para usos biomédicos y ortopédicos:procedimientos quirúrgicos que involucran el sistema musculoesquelético humano.

Mientras que el titanio ofrece un material preciso y confiable para implantes de grado médico y específicos para el paciente, nuestros cuerpos a veces pueden rechazar este material.

Esto se debe a los compuestos químicos del titanio, que evitan que el tejido y el hueso interactúen eficazmente con los implantes biomédicos. El diamante sintético proporciona una solución económica a este problema.

El avance ha sido realizado por la ingeniera biomédica Dra. Kate Fox y su equipo en la Escuela de Ingeniería de RMIT.

"Actualmente, el estándar de oro para los implantes médicos es el titanio, pero con demasiada frecuencia los implantes de titanio no interactúan con nuestro cuerpo de la forma en que lo necesitamos. "Dijo Fox.

"Para solucionar esto, Hemos utilizado diamantes en andamios 3D para crear un revestimiento de superficie que se adhiera mejor a las células que se encuentran comúnmente en los mamíferos.

"Estamos utilizando nanodiamantes de detonación para crear el revestimiento, que son más baratos que el polvo de titanio.

"Este recubrimiento no solo promueve una mejor unión celular a la capa de titanio-diamante subyacente, pero alentó la proliferación de células de mamíferos. El diamante mejora la integración entre el hueso vivo y el implante artificial, y reduce la adherencia bacteriana durante un período de tiempo prolongado.

"Nuestro recubrimiento de diamante no solo podría conducir a una mejor biocompatibilidad para los implantes impresos en 3D, pero también podría mejorar su desgaste y resistencia. Es un biomaterial excepcional ".

El avance fue posible gracias a los avances recientes en la impresión 3D de andamios de titanio en el Recinto de Fabricación Avanzada de RMIT. El recubrimiento se crea mediante un proceso de plasma por microondas en el Melbourne Centre for Nanofabrication. Los andamios de titanio y el diamante se combinan para crear el biomaterial.

"Pasarán varios años antes de que se implemente una tecnología como esta, y hay muchos pasos a seguir hasta que lo veamos disponible para los pacientes, ", Dijo Fox." Pero lo que hemos hecho es dar el primer paso crucial en un viaje largo y potencialmente increíble ".

Investigador de doctorado Aaqil Rifai, que está trabajando en la nueva tecnología con Fox, dicho diamante es tan eficaz porque el carbono es un componente importante del cuerpo humano.

"El carbono tiene un nivel increíble de biocompatibilidad, ", Dijo Rifai." Nuestro cuerpo acepta y se nutre fácilmente del diamante como una plataforma para la interconexión de materiales complejos ".

Además de la ortopedia, El diamante también se ha utilizado para recubrir stents cardiovasculares (tubos que ayudan a mantener abiertas las arterias del corazón) y en las articulaciones. así como en biónica y prótesis.

Por ahora, los investigadores se están concentrando en cómo se puede utilizar la tecnología en ortopedia.

"La impresión 3D es una revolución revolucionaria en la era moderna. Con la impresión 3D podemos diseñar implantes de grado médico específicos para el paciente. La tecnología es rápida, preciso, confiable y ahorra tiempo de mano de obra, "Dijo Rifai.

"La escalabilidad de la impresión 3D está creciendo rápidamente, por lo que podemos esperar que los recubrimientos de diamantes se vuelvan comunes en la ortopedia en algún momento en el futuro cercano ".

El avance se ha informado en Materiales e interfaces aplicados de ACS e investigadores involucrados de una variedad de disciplinas en RMIT y otras universidades australianas.