Las películas de Nanoscale ascienden incremento del hueso

Las películas de Nanoscale desarrolladas en el MIT ascienden el incremento del hueso, creando un sello más fuerte entre los implantes y hueso de los pacientes el propio

Cada año, más que millón de americanos recibe una prótesis artificial del caballete o del codo. Tales implantes se diseñan para durar muchos años, pero en el cerca de 17 por ciento de los pacientes que reciben un repuesto común total, el implante afloja y tiene que eventual ser reemplazado temprano, que puede causar las complicaciones peligrosas para los pacientes mayores.

Para ayudar a disminuir estas operaciones pesadas, las personas de los ingenieros químicos del MIT han desarrollado una nueva capa para los implantes que podrían ayudarles mejor para adherirse al hueso del paciente, previniendo falla prematura.

“Esto permitiría que el implante durara mucho más de largo, a su curso de la vida natural, con más poco arriesgado de la falla o de la infección,” dice Paula Hammond, el David H. Koch profesor en la ingeniería en el MIT y al autor mayor de un documento sobre el trabajo que aparece en los materiales avanzados del gorrón.

La capa, que induce a las propias células de la carrocería que produzcan el hueso que repara el implante en el lugar, se podría también utilizar para ayudar a curar fracturas y a perfeccionar los implantes dentales, según Hammond y el Sah de Nisarg del autor importante, un estudiante de tercer ciclo en el laboratorio de Hammond.

Una opción al cemento ortopédico

Los caballetes artificiales consisten en una bola de metal en un vástago, conectando la pelvis y el fémur. La bola gira dentro de una copa plástica sujetada al interior del enchufe de caballete. Semejantemente, los codos artificiales consisten en las placas y un vástago que habilitan el movimiento del fémur y de la tibia. Para asegurar el implante, los cirujanos utilizan el cemento ortopédico, un polímero que se asemeje al cristal cuando está endurecido. En algunos casos, este cemento termina hacia arriba quebrarse y el implante destaca del hueso, causando dolor y la baja crónicos de la movilidad para el paciente.

“Típicamente, en tal caso, se quita el implante y, que causa enorme baja secundaria del tejido en el paciente que no habría suceso si el implante no había fallado,” el Sah reemplazado dice. “Nuestra idea es prevenir falla recubriendo estos implantes con los materiales que pueden inducir el hueso nativo que se genera dentro de la carrocería. Que el hueso crece en el implante y las ayudas repárelo en el lugar.”

La nueva capa consiste en una película muy fina, colocando a partir de 100 nanómetros a un micrón, integrado por capas de los materiales que ayudan a ascender incremento rápido del hueso. Uno de los materiales, hydroxyapatite, es un componente natural del hueso, hecho del calcio y del fosfato. Este material atrae a las células madres mesenquimales de la médula y ofrece un interfaz para la formación de nuevo hueso. La otra capa libera un factor de incremento que estimule a las células madres mesenquimales transformar en las células hueso-que producen llamadas los osteoblasts.

Una vez que los osteoblasts forman, comienzan a producir el nuevo hueso para completar los espacios que rodean el implante, asegurándolo al hueso existente y eliminando la necesidad del cemento ortopédico. Tener tejido sano en ese espacio crea una ligazón más fuerte y reduce grandemente el riesgo de infección bacteriana alrededor del implante.

“Cuando se utiliza el cemento ortopédico, el espacio muerto se crea entre el hueso y el vástago existentes del implante, donde no hay vasos sanguíneos. Si las bacterias colonizan este espacio que guardarían el proliferar, pues el sistema inmune no puede alcanzarlas y destruir. Tal capa sería útil en la prevención que de la ocurrencia, el” Sah dice.

Tarda por lo menos dos o tres semanas para que el hueso complete y estabilice totalmente el implante, pero un paciente todavía podría recorrer y hacer terapia física durante este tiempo, según los investigadores.

Mando armonioso

Ha habido esfuerzos anteriores de recubrir los implantes ortopédicos con el hydroxyapatite, pero las películas terminan hacia arriba ser muy gruesas e inestables, y tienden a romperse lejos del implante, el Sah dice. Otros investigadores han experimentado con la inyección del factor de incremento o el depósito de él directamente en el implante, pero la mayor parte de termina hacia arriba drenar lejos del sitio del implante, saliendo de demasiado poco detrás para tener cualquier efecto.

Las personas del MIT pueden controlar el espesor de su película y la cantidad de factor de incremento liberada usando un método llamado el montaje de la capa-por-capa, en quien los componentes deseados se colocan una capa al mismo tiempo hasta que se logre la composición deseada del espesor y de la droga.

“Esto es una ventaja importante porque otros sistemas no han podido hasta ahora realmente controlar la cantidad de factor de incremento que usted necesita. Muchos dispositivos deben utilizar típicamente las cantidades que pueden ser órdenes de magnitud más que usted necesita, que puede llevar a los efectos secundarios indeseados,” Sah dicen.

Los investigadores ahora son los estudios animales de ejecución que han mostrado resultados prometedores: Las capas llevan al hueso rápido la formación, poniendo el seguro los implantes en el lugar.

Esta capa se podía utilizar no sólo para los repuestos comunes, pero también para las placas y los tornillos de la fijación usados para fijar fracturas de hueso. “Es muy versátil. Usted puede aplicarla a cualquier geometría y tener capa uniforme todo alrededor, el” Sah dice.

Otro uso posible está en implantes dentales. Convencional, implantar un diente artificial es un proceso de dos etapas. Primero, un tornillo fileteado se embute en la boca; este tornillo tiene que estabilizarse integrando con el tejido circundante del hueso por varios meses antes de que el paciente vuelva a la clínica para tener la nueva corona sujetada al tornillo. Esto se podría reducir a un proceso de un solo paso en el cual el paciente recibe el implante entero usando una versión de estas capas.