Últimas formas en que los biomateriales se están utilizando en la atención médica

Los biomateriales se están convirtiendo en una parte importante de muchos procedimientos terapéuticos y diagnósticos, y la investigación en este campo está creciendo rápidamente. Algunas de las áreas más interesantes son la ortopedia, la oftalmología, los tratamientos para el cáncer y la atención dental.

Un biomaterial es una sustancia que ha sido diseñada para tomar una forma que se utiliza para dirigir el curso de un procedimiento terapéutico o de diagnóstico.. Aunque muchos de los estudios sobre biomateriales se realizan en modelos animales o in vitro en este momento, los científicos predicen que los hallazgos pronto se utilizarán en ensayos en humanos.

Oftalmología y BioMateriales.

La membrana amniótica (AM) se ha utilizado en la cirugía reconstructiva del ojo durante muchos años. Recientemente, se han propuesto nuevas técnicas para que la sustitución de la córnea sea más eficiente. Esta cirugía en particular a menudo se realiza cuando hay una lesión permanente en el ojo causada por una enfermedad o quemaduras químicas.

La AM se obtiene de la capa más interna de la placenta y tiene propiedades antiinflamatorias y anti cicatrices, lo que la convierte en un buen sustituto de la membrana. Sin embargo, el tejido AM es naturalmente delgado y nublado, lo que puede afectar la visión de una persona. Los científicos ahora están investigando formas de endurecer y clarificar ópticamente la AM mediante la creación de un laminado de tejido. Creen que sus hallazgos ayudarán a avanzar la AM de manera que se aplique mejor el material en la cirugía reconstructiva del ojo humano.

Biomateriales para mejorar el diagnóstico y tratamiento del cáncer

También ha habido un gran progreso en el uso de diferentes biomateriales en el tratamiento del cáncer. Estos incluyen el uso de materiales originales para establecer el diagnóstico y pronóstico de diferentes tipos de cáncer, así como su uso para administrar medicamentos contra el cáncer de una manera más efectiva. Las terapias que se dirigen directamente a los tumores han sido reconocidas como una forma preferible de tratar el cáncer. Pueden dar golpes más grandes a las células cancerosas y causar menos efectos secundarios.

Para el propósito de la terapia localizada contra el cáncer, los investigadores de la Universidad de Adelaide, Australia, diseñaron y diseñaron un implante 3D de alambre de titanio con matrices de nanotubos de titanio que pueden cargarse con un medicamento contra el cáncer y servir como dispositivo de administración de medicamentos. Sus estudios demostraron que cuando se administra la terapia del cáncer con los nuevos implantes, las células de cáncer de mama tienen menos probabilidades de sobrevivir.Durante el curso de su investigación, tres días después de la inserción del implante, las células tumorales comenzaron a retroceder. Los investigadores también enfatizan que este nuevo enfoque quimioterapéutico podría adaptarse a otros tipos de cáncer en el futuro.

El suministro de medicamentos al sitio exacto de una lesión es un enfoque que también se está probando en otras áreas de la medicina. Por ejemplo, las infecciones bacterianas resistentes a los medicamentos, que se han convertido en un problema creciente debido al uso excesivo de antibióticos, podrían tratarse con los últimos avances en biomateriales. Los nano vehículos de sílice mesoporoso con núcleo de plata ya se han utilizado en modelos de ratones para administrar antibióticos en las áreas de la infección resistente. En la investigación con animales, se ha demostrado que las nanoplataformas son muy eficientes para matar bacterias, al mismo tiempo que usan agentes de plata y antibióticos.

Ingeniería del tejido del cartílago

La Dra. Tanya Levingstone del Colegio Real de Cirujanos en Irlanda (RCSI) está explorando otra área emocionante de la investigación de biomateriales. Levingstone es parte del Grupo de Investigación en Ingeniería de Huesos y Tejidos. Este grupo ha logrado algunos avances significativos en el diseño de un material que puede ayudar a regenerar las juntas dañadas. El equipo de investigación unió fuerzas con el centro de investigación AMBER (Investigación de materiales avanzados y bioingeniería. y desarrolló un andamio poroso de múltiples capas 3D que consta de colágeno, hidroxiapatita y ácido hialurónico. Todas estas sustancias están presentes en una articulación sana y tienen el potencial de dirigir activamente las células del cuerpo para reparar las articulaciones dañadas.

En sus estudios más recientes, los investigadores irlandeses probaron el compuesto en una potra de 15 meses de edad. El caballo sufría una enfermedad degenerativa de las dos articulaciones de su rodilla, conocida como osteocondritis disecante. Algunos casos de esta afección pueden ser tan graves en los animales que deben ser sacrificados. Después de someterse a un procedimiento artroscópico de rutina que eliminó los fragmentos inestables de la rodilla, los andamios de múltiples capas se implantaron en las articulaciones del caballo. Como resultado, se formaron nuevos huesos y cartílagos, como lo reveló una investigación cinco meses después del procedimiento inicial. El caballo joven con perspectivas previamente sombrías ahora está de vuelta en el entrenamiento para eventos de salto de exhibición.

El material ha sido patentado y ahora se conoce como ChondroColl. Es el segundo producto del equipo en el campo de la regeneración ósea. Anteriormente, diseñaron y probaron un andamio de regeneración ósea llamado HydoxyCall, que ya cuenta con la aprobación CE y que ha sido lanzado al mercado por una nueva empresa de RCSI, llamada SugarColl Technologies. ChondroColl está actualmente a la espera de la aprobación regulatoria, y se espera que los primeros estudios en humanos con defectos osteocondrales comiencen en un futuro cercano.

Suprimiendo la caries dental

Investigadores de la Universidad de Pensilvania están estudiando mejores formas de remover la placa dental que a veces puede causar la aparición de caries. Diseñaron nanopartículas catalíticas con una actividad parecida al peróxido que puede alterar la matriz protectora que rodea a las bacterias que se encuentran en la boca. Esta nueva estrategia ha sido probada hasta ahora en modelos de roedores y ha mostrado una disminución significativa en la caries dental. El equipo espera aplicar pronto este conocimiento al tratamiento de la enfermedad oral humana. Proponen incluir posiblemente las nanopartículas catalíticas con peróxido en productos comerciales de pasta dental y enjuague bucal como una nueva estrategia antiplaca en la lucha contra la caries dental.