Sari la conținut
Clinica Stomatologica » Progrese în cercetările pentru obținerea unui biomaterial care ar putea înlocui osul uman

Progrese în cercetările pentru obținerea unui biomaterial care ar putea înlocui osul uman

Un studiu al cercetătorilor japonezi asupra unei aplicații ceramice ar putea ajuta la proiectarea unor înlocuitori ai oaselor umane care să răspundă mai bine nevoilor practicii medicale actuale.

Atunci când specialiștii medicali sunt nevoiți să înlocuiască osul unui pacient se bazează pe componente metalice. Din păcate, piesele metalice devin uneori toxice în timp și nici nu ajută osul să se regenereze. Materialele ceramice din fosfat de calciu, înlocuitori pentru hidroxiapatită, componenta masei minerale osoase, sunt, în principiu, o alternativă ideală pentru metalele convenționale, deoarece osul poate înlocui în cele din urmă componentele ceramice și se poate regenera. Totuși, aplicațiile unor astfel de componente ceramice au fost limitate în unitățile medicale din cauza controlului insuficient asupra ratei de absorbție și înlocuire cu os după implantare.

Cercetători de la universitatea medicală și medicină dentară din Tokio au analizat într-un studiu recent efectul lungimii unui lanț de carbon al unui ester de fosfat ceramic, care conține ion de calciu, asupra ratei de transformare a acestuia în hidroxiapatită mediată de fosfataza alcalină, prezentă în osul uman.

Specialiștii au determinat parametrii chimici care afectează rata de conversie ceramică a fosfatului de calciu în hidroxiapatită, într-un fluid corporal simulat. Lungimile mai scurte ale lanțului de carbon din esterul de fosfat au facilitat remodelarea mai rapidă decât lanțurile mai lungi.

„Cadrele medicale au căutat de multă vreme un mijloc de vindecare a fracturilor osoase fără a utiliza dispozitive medicale implantate, dar știința care stă la baza transformării acestui vis în realitate nu este încă pe deplin elaborată. Analiza noastră atentă a efectului lungimii lanțului de alchil din esterul ceramic asupra formării hidroxiapatitei, într-un fluid corporal simulat, poate ajuta la dezvoltarea unui biomaterial nou care să înlocuiască oasele“, a explicat autorul principal, cercetătorul Taishi Yokoi.

În studiul publicat în Science and Technology of Advanced Materials, cercetătorii raportează două constatări principale. În primul rând, cea mai mare parte a aplicațiilor ceramice studiate s-au transformat în particule sau hidroxiapatită fibroasă în câteva zile. În al doilea rând, grupările mai mici de alchil au facilitat reacții chimice mai rapide decât grupările mai mari de alchil. Întrucât procesul de formare a hidroxiapatitei depinde de dizolvarea ceramicii, cercetătorii au demonstrat că solubilitatea mai mare conferită de grupările mai mici de alchil a accelerat producția de hidroxiapatită. Aceste cunoștințe oferă specialiștilor un mijloc pentru adaptarea vitezei de regenerare osoasă.

„Avem acum cunoștințe chimice specifice despre cum să adaptăm rata de creștere a hidroxiapatitei din ceramica de fosfat de calciu. Ne așteptăm ca aceste cunoștințe să fie utile cercetărilor de laborator și practicienilor din domeniul medical, care vor putea colabora mai eficient la adaptarea ratei de regenerare osoasă în condiții relevante din punct de vedere medical“, a precizat specialistul.

Rezultatele acestui studiu sunt importante pentru vindecarea fracturilor osoase după o intervenție chirurgicală. În baza cunoștințelor dobândite pentru optimizarea ratelor de regenerare osoasă după implantarea aplicațiilor ceramice de fosfat de calciu, rezultatele pacientului se vor îmbunătăți, iar revenirea la spital după câțiva ani pentru reparații suplimentare va fi redusă la minimum.

Pe ciitor, aceste descoperiri vor ajuta cercetătorii să proiecteze înlocuitori de oase care să răspundă mai bine nevoilor reale din practica medicală și să îmbunătățească rezultatele intervențiilor chirurgicale de reparare a oaselor.

Articolul Progrese în cercetările pentru obținerea unui biomaterial care ar putea înlocui osul uman apare prima dată în 360medical.ro.