Cercetătorii de la Institutul de Bioștiințe Botucatu (IBB-UNESP) al Universității de Stat din São Paulo din Brazilia au creat un biomaterial unic care poate regenera țesutul osos pentru a îmbunătăți o varietate de tratamente, inclusiv grefe osoase și implanturi dentare.
Scopul cercetării este de a dezvolta un material a cărui implementare poate duce la o scădere a costurilor de tratament, o reducere a spitalizării și o creștere a ratelor de recuperare a pacienților, prevenind în același timp oricare dintre efectele secundare obișnuite asociate cu operațiile legate de țesutul osos.
Pentru a realiza acest lucru, materialul trebuie să fie capabil să imite complexitatea structurii osoase, rămânând în același timp sigur și eficient în studiile clinice și în practică.
„Pentru prima dată, datele noastre au produs suficiente dovezi bazate pe hipoxie (niveluri scăzute de oxigen în țesut) că putem avea un nou material biomimetic cu potențialul de a regenera țesutul osos. Cantitatea și calitatea osului autogen disponibil de la pacient nu sunt întotdeauna suficiente pentru scopuri clinice de grefare”, a declarat biochimistul Willian Fernando Zambuzzi, Profesor la IBB-UNESP și autor al noului articol.
Noul material va oferi probabil o îmbunătățire majoră a abordărilor actuale care necesită țesut osos. Astăzi, tehnicile de grefare utilizate pentru pacienții cu fracturi sau care au nevoie de rezecție tumorală implică de obicei utilizarea fragmentelor osoase proprii ale pacientului. Cu toate acestea, achiziționarea acestui material autogen care este atât de vital pentru aceste proceduri necesită o intervenție chirurgicală suplimentară, care implică un risc de infecție și duce la timpi mai lungi de recuperare.
Noul material se numește monetită dopată cu cobalt datorită infuziei sale de clorură de cobalt. Zambuzzi a decis să adauge clorură de cobalt la invenția sa, deoarece se știa că promovează hipoxia și determină organismul să crească numărul de vase de sânge în efortul de a compensa lipsa de oxigen. Cercetătorul a ajuns la această concluzie după ce a căutat molecule care stimulau creșterea vaselor de sânge.
„Hipoxia apare în mod natural în țesuturi. După ce am explorat dezvoltarea sa și legăturile dintre celulele endoteliale și osteoblaste, am investigat aspectele biomimetice și am decis provocarea artificială a unei noi molecule, monetita dopată cu cobalt, pentru a stimula producția de oase ca efect complementar intensificării angiogenezei (crearea de noi vase de sânge) ”, a spus Zambuzzi.
Materialul inovator a fost raportat ca fiind sigur pentru corpul uman conform testelor de citotoxicitate bazate pe standardul primar de evaluare biologică pentru dispozitivele medicale (ISO 10993:5). În plus, examinarea mai aprofundată a echipei folosind modele preclinice, inclusiv experimente pe animale, s-a dovedit a fi concludentă cu privire la utilitatea materialului într-o varietate de aplicații biomedicale, inclusiv acoperiri pentru proteze și ciment osos injectabil.
Cu toate acestea, sa constatat că cantitatea de cobalt joacă un rol crucial în determinarea concentrației optime a materialului necesar pentru viitoare utilizări biomedicale, în special în zona regenerării osoase. Un lucru este sigur invenția va modela domeniul regenerării osoase, oferind noi posibilități de îmbunătățire a rezultatelor în îngrijirea ortopedică.
Noul studiu este publicat în Journal of Biomedical Materials Research.
Articol de Răzvan Lupu