"Ecuaciones matemáticas son el punto de partida de un biomaterial que
regenera hueso, realizado por egresados de la Benemérita Universidad
Autónoma de Puebla (BUAP). Los jóvenes científicos desarrollan una
tecnología que parte de un modelo matemático que representa en números
el trabajo de las células en la regeneración del tejido.
Los estudiantes han comprobado la efectividad en la combinación
de materiales para obtener esta “aleación” ósea, la cual producen
posteriormente en una impresora 3D para finalmente insertarla en el
tejido de modelos animales, con los cuales han verificado su
compatibilidad.
La investigación de Irving Fernández Cervantes, quien ahora realiza
su maestría en el CICY (Centro de Investigación Científica de Yucatán);
Brenda Arroyo, encargada de las pruebas de biocompatibilidad, y Patricia
Pérez, quien lleva a cabo la síntesis y caracterización de los
materiales que se utilizaron en las diferentes pruebas, forman el equipo
que trabaja en este proyecto, el cual fue reconocido con el Premio
Javier Barros Sierra 2017 de la Academia de Ingeniería de México (AIM) y
la Fundación UNAM. El premio consiste, además, en el otorgamiento de 75
mil pesos.
De acuerdo con Irving Fernández, a pesar del creciente desarrollo
de implantes y sustitutos sintéticos para este tipo de tejido, no han
cumplido totalmente las demandas de función y calidad esperados, ya que
sólo ofrecen una solución temporal.
En su línea de investigación, los poblanos buscan emular las
propiedades del tejido óseo mediante materiales biocompatibles, basados
en una combinación de ácido poliláctico (PLA), polímero biodegradable e
hidroxapatita, mineral en el tejido óseo, pero que también puede
generarse artificialmente.
INNOVADOR. Este tipo de componentes forman parte de una tercera
generación de biomateriales “que tienen una tasa de degradación
apropiada, equivalente a la del proceso de regeneración del tejido y
porosidad que promueve la adhesión, migración, proliferación y
diferenciación celular para estimular la regeneración”, explicaron ayer
los académicos en la Sala de exrectores del Palacio de Minería, sede de
la AIM.
El material es obtenido por impresión 3D y “mimetiza la
composición y morfología del sistema óseo”. El punto clave para obtener
buenos resultados de éste ha sido su diseño, el cual se basa en
soluciones numéricas de un modelo matemático que representa la dinámica
de remodelación ósea.
“Son ecuaciones que determinan la evolución espacio temporal de
la formación de la densidad de las células responsables de este proceso,
los osteoclastos y osteoblastos”, explicó Fernández.
Hasta ahora, añadió, no existía una metodología de procesamiento
de biomateriales que aproveche la dinámica de cómo se genera el tejido
dentro del cuerpo humano y se utilicen modelos matemáticos para obtener
andamios a partir de las soluciones numéricas y extrapolarlo utilizando
tecnología en impresión 3D. La tecnología ya se encuentra en proceso de
patente.
Los jóvenes científicos ahora deben de comprobar la inocuidad del
biomaterial en otros aspectos y realizar estudios en modelos animales
mayores que los de ratones. Posteriormente, buscarán llevar a cabo
pruebas clínicas.
El perfeccionamiento de la tecnología, dijo el ahora estudiante
del CICY, buscará que en el futuro se diseñen estructuras específicas de
hueso, desde el que se necesitaría para un fémur hasta placas para el
cráneo. “Las diferencias serán en los modelos matemáticos para cada
estructura”.
El galardón es un homenaje a Javier Barros Sierra, rector de la
UNAM durante el movimiento estudiantil de 1968. En 2015, en el
centenario de su nacimiento, la AIM y la Fundación UNAM acordaron la
entrega del premio en reconocimiento al destacado universitario." (Crónica.com.mx, 20/06/17)
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