Crustáceo Shell con poliéster Crea material mezclado con fibra para la reparación del nervio

Mayo 11, 2016 Admin Salud 0 1
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Ahora, investigadores de la Universidad de Washington están utilizando el mismo principio para aplicaciones biomédicas. Mezcla de quitosano, que se encuentra en las conchas de cangrejos y camarones, con un industrial de poliéster crea un nuevo material prometedor para los pequeños tubos que soportan la reparación de un nervio seccionado, y podría servir para otros usos médicos. La fibra híbrido combina la calidad biológicamente favorable del material natural con la resistencia mecánica del polímero sintético.

"Una guía del nervio requiere de condiciones muy estrictas. Tiene que ser biocompatible, estable en solución, resistente al colapso y también flexible, de modo que los cirujanos pueden suturar el nervio", dijo Zhang Miqin, profesor de ciencia de los materiales y de la Universidad de Washington ingeniería y autor de un documento disponible en línea en la revista Advanced Materials. "Esto es muy difícil."




Después de una lesión que corta un nervio periférico, tal como uno en un dedo, las terminaciones nerviosas continúan creciendo. Pero para recuperar el control de los cirujanos nerviosas deben unirse los dos fragmentos. Para grandes cirujanos lagunas utilizadas para tientas un injerto de nervio difícil. Práctica quirúrgica actual es unir tubos pequeños, dichas guías nervio, ese canal los dos fragmentos de uno hacia el otro.

Guías nerviosas comerciales hoy en día se realizan a partir de colágeno, una proteína estructural derivada de las células animales. Pero es caro colágeno, la proteína tiende a provocar una respuesta inmune y el material es débil en ambientes húmedos, tales como los que están dentro del cuerpo.

La fuerza de la guía de nervio es importante para las células nerviosas hierba.

"Este conducto sirve como una guía para proteger a las neuronas de una lesión", dijo Zhang. "Si el tubo está hecho de colágeno, es difícil mantener el conducto abierto porque cualquier estrés y va a colapsar."

Zhang y sus colegas desarrollaron una alternativa. El primer componente de su material, policaprolactona, es un sistema flexible de poliéster biodegradable fuerte,, comúnmente utilizado en suturas. No es adecuado por sí mismo para su uso como una guía del nervio debido a que las células no les gusta a base de agua para crecer en la superficie del poliéster repelente al agua.

El componente de segundos, el quitosano, se encuentra en las conchas de los crustáceos. Es barato, fácilmente disponible, biodegradable y biocompatible, lo que significa que no va a desencadenar una respuesta inmune. Chitosan tiene una superficie áspera similar a las superficies que se encuentran dentro del cuerpo que las células se pueden conectar. El problema es hincha de quitosano en agua, por lo que es débil en ambientes húmedos.

Los investigadores combinaron las fibras en la escala nanométrica, en primer lugar mediante el uso de una técnica llamada electrospinning para dibujar los materiales en fibras a nanoescala y, a continuación, tejiendo las fibras entre sí. El material resultante tiene una estructura similar a la de las fibras del tejido conectivo que nanométrica surrrounds células humanas.

Los dos materiales son diferentes y son difíciles de combinar, pero una mezcla adecuada es crucial porque las fibras imperfectamente mezclados tienen puntos débiles.

Zhang y sus colegas construyeron guías nerviosas prototipo de medición de 1,5 milímetros (0,06 pulgadas) de diámetro, y entre cinco y 15 centímetros (2-6 pulgadas) de longitud. Se probaron una guía hecha de la mezcla de quitosano-poliéster contra otro biomaterial en estudio, ácido polylacticcoglycolic, y una guía de colágeno disponible en el mercado.

De los tres materiales, la tela de quitosano-poliéster mostró el rendimiento más consistente para la fuerza, la flexibilidad y la resistencia a la compresión bajo tanto en seco como en húmedo. En condiciones de humedad, que los investigadores dicen imita los mejores en el cuerpo, la mezcla de quitosano-poliéster requiere el doble de la fuerza para empujar la media tubo cerrado como el otro biomaterial, y ocho veces más fuerza el tubo de colágeno.

El nuevo material se mostró prometedor para las guías de nervios, pero también trabajaría bien para apósitos para heridas, injertos de corazón, tendones, ligamentos, cartílagos, la reparación del músculo y otras aplicaciones biomédicas, dijo Zhang.

La investigación fue financiada por la Fundación Nacional de Ciencia a través de una subvención para el Centro de Investigación de Ingeniería de Biomateriales de la Universidad de Washington. Los co-autores del artículo son Richard Ellenbogen, Narayan Bhattarai, Zhensheng Li, Jonathan Gunn, Matthew Leung, Ashleigh Cooper, Dennis Edmonson y Omid Veiseh la Universidad de Washington; Ming-Hong Chen de la Universidad Nacional Yang-Ming en Taiwán; y Yong Zhang de la Universidad Nacional de Singapur.

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