Nuevas matrices para implantes
En los últimos años ha aumentado considerablemente la demanda de implantes ortopédicos, pues la población europea en edad avanzada es cada vez mayor y el número de accidentes ha aumentado. Los implantes permiten tratar más rápidamente las lesiones óseas con una mejor recuperación, disminuyendo los costes de hospitalización y operativos. Los implantes de última generación son matrices tridimensionales (3D) que sirven de soporte para el crecimiento y diferenciación de las células madre. El microambiente o nicho representado por el sustrato del implante merece especial atención y debe diseñarse cuidadosamente. El objetivo del proyecto financiado por la Unión Europea PLASMANANOSMART (Plasma- and electron beam-assisted nanofabrication of two-dimensional (2D) substrates and three-dimensional (3D) scaffolds with artificial cell-instructive niches for vascular and bone implants) fue desarrollar sustratos bidimensionales funcionales o matrices tridimensionales para implantes óseos y cardiovasculares. Para ello, utilizaron sofisticadas tecnologías de nanofabricación con el fin de generar nichos artificiales con información celular que permiten la diferenciación de las células madre en los linajes osteogénicos o vasculares. Los científicos estudiaron materiales nuevos y optimizaron el diseño de su estructura de superficie, las cuales fueron recubiertas con aleaciones metálicas e hidroxiapatita (HA). Fue posible adaptar la morfología, estequiometría y espesor de la película de HA para favorecer una adhesión eficiente de las células. Asimismo, los científicos prepararon un biocompuesto multifuncional basado en recubrimientos de HA y nanopartículas de plata con propiedades antibacterianas. Dada la importancia de las propiedades de superficie de los implantes médicos en la adhesión, proliferación y diferenciación celular, el consorcio investigó diferentes parámetros de las matrices de polímeros. Los científicos aplicaron diferentes metodologías para determinar la estructura, porosidad y distribución de las nanopartículas de las matrices de polímeros. También se investigaron la biodegradación y la resistencia a la corrosión de las matrices. Los científicos utilizaron rayos X y observaron una mejora en las propiedades mecánicas y biológicas de los polímeros enriquecidos con partículas inorgánicas. Conjuntamente, los polímeros generados durante el proyecto PLASMANANOSMART pueden integrarse muy bien en el mercado y en la práctica ortopédica. Esta estrategia de bioingeniería innovadora garantiza un soporte a largo plazo para el tejido implantado, reduciéndose así la carga socioeconómica asociada a las intervenciones quirúrgicas sucesivas.
Palabras clave
Matrices, implantes, células madre, osteogénico, vascular, hidroxiapatita, nanopartículas
