Nov 26

Crean tornillos de seda para curar huesos fracturados / The use of silk-based devices for fracture fixation

De:

Nature Communications

 

5,

 

Article number:

 

3385

 

doi:10.1038/ncomms4385
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Accepted

 

Published

 

http://www.nature.com/ncomms/2014/140304/ncomms4385/metrics/news

Crean tornillos de seda para curar huesos fracturados

Jueves, 06 de Marzo de 2014 12:36
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David Kaplan, jefe del Departamento de Ingeniería Biomédica, detalló las ventajas de su invento. (Especial)

Ingenieros estadunidenses de la Universidad de Tufts probaron el material en modelos in vitro; después injertaron 28 tornillos en ratas y ninguno falló.
Investigadores de la Universidad de Tufts (UT), en Medford, Massachusetts, desarrollaron tornillos y placas para uso quirúrgico usando la proteína de seda pura derivada de capullos de gusanos, con el objetivo de ofrecer una mejor manera para reparar las fracturas de los huesos.
Este invento permite que la sanación del hueso sea mejor, pero su ventaja principal, destacaron los inventores en un comunicado, es que el material se degrada en el cuerpo, eliminando la necesidad de extirpación que implica una segunda intervención quirúrgica.
Los expertos de la Escuela de Ingeniería de la UT, en colaboración con el Centro Médico Beth Israel Deaconess (Bidmc), de la Universidad de Harvard, realizaron estudios para analizar la utilidad de los implantes, la cual demostraron en modelos in vitro y en roedores. Los resultados fueron publicados el martes en la revista Nature Communications.
Los experimentos fueron encabezados por David Kaplan, jefe del Departamento de Ingeniería Biomédica de la UT, y el doctor Samuel Lin, miembro de la División de Cirugía Plástica y Reconstructiva en el Bidmc y profesor asociado en Harvard.
Innovación
“A diferencia del metal, la composición de la proteína de seda es similar a la ósea y mantiene la estabilidad estructural bajo muy altas temperaturas, además de que se pueden esterilizar fácilmente”, comentó Lin.
Kaplan, experto en reconstrucción de tejidos y uso de la seda para aplicaciones biomédicas, resaltó que otra de las grandes ventajas de ese material “es que puede llevar y administrar componentes bioactivos, lo que significa que las placas y los tornillos pueden contener antibióticos para prevenir infecciones, fármacos para mejorar la regeneración del hueso y otros productos terapéuticos para apoyar la curación”.
Kaplan y su equipo de ingenieros biomédicos y mecánicos han desarrollado previamente esponjas, fibras y espumas a base de seda para su uso en la sala de operaciones y en entornos clínicos, pero hasta ahora no se había utilizado en el desarrollo de un dispositivo médico sólido para reparar fracturas.
Lin añadió que una ventaja adicional para los médicos es que, a diferencia de los implantes metálicos, “los tornillos de seda no se ven en la radiografía y puede ser más fácil para el cirujano apreciar cómo está progresando la fractura durante el periodo posoperatorio.
“Y tener un sistema eficaz en el que los tornillos y las placas se derritenuna vez que se cura la fractura puede ser de gran beneficio”, resaltó el cirujano.
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A los dispositivos se les puede añadir antibióticos y otros fármacos. (Especial)El experimento

Los investigadores usaron proteína de seda obtenida de capullos del gusano Bombyx mori, la cual se pliega de manera compleja, lo que le da propiedades únicas como una fuerza excepcional.
Para probar el material de seda como implante pusieron 28 tornillos en seis ratas de laboratorio. La inserción fue sencilla y realizaron evaluaciones a las cuatro y ocho semanas de la cirugía.
“Ninguno de los tornillos falló”, aseguró Kaplan, al explicar que, debido a que la seda se expande lentamente, los implantes mantuvieron su integridad mecánica incluso cuando estaban en contacto con fluidos y tejido.
Los resultados de la investigación sugieren que los implantes creados por Lin y Kaplan pueden evitar  las complicaciones de remover dispositivos metálicos o las inflamaciones que producen los productos hidrolíticos de poliésteres sintéticos.
Lin explicó que actualmente  continúan el trabajo en modelos animales más grandes, pero esperan que pronto les autoricen los ensayos clínicos en humanos.
El primer objetivo de los expertos es usar los tornillos para tratar lesiones faciales, pues tienen potencial para tratar una gran variedad de fracturas óseas en la cara, donde es más complejo o problemático el uso de los materiales convencionales.
Además de Lin y Kaplan, otros especialistas de la UT que participaron en la investigación son Gabriel Perrone, Gary Leisk, Tim Lo, Jodie Moreau, Dylan Haas, Bernke Papenburg, Ethan Oro y Benjamin Partlow.
Por parte del Bidmc, institución que ocupa el tercer lugar en el sistema de Institutos Nacionales de Salud de Estados Unidos, participaron los especialistas Sharon Fox y Ahmed Ibrahim.
Claves
Métodos actuales
– Cuando una persona sufre una fractura ósea el tratamiento requiere que el cirujano inserte tornillos o placas para ayudar a unir las secciones rotas y permitir la curación.
– Los de metal, debido a que son rígidos, pueden causar daños en el hueso, además de que implican un mayor riesgo de infección y mala cicatrización de heridas.
– En algunos casos, los implantes de metal deben ser retirados después de la cicatrización de la fractura, lo que requiere una segunda cirugía.
– Los dispositivos de polímeros evitan algunos de esos problemas, pero suponen un riesgo mayor de inflamación y son difíciles de implantar.
Milenio
06 de marzo de 2014

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