Los nanotubos Inspire nueva técnica para Huesos curativas Broken

Mayo 28, 2016 Admin Salud 0 0
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Los científicos han demostrado por primera vez que los nanotubos de carbono hacen una estructura ideal para el crecimiento de tejido óseo. La nueva técnica podría cambiar la forma de los médicos tratar las fracturas, lo que les permite simplemente inyectar una solución de nanotubos en una fractura para promover la curación.

El informe aparece en la edición del 14 de junio de la revista de la Sociedad Americana de Química Química de Materiales. ACS es la sociedad científica más grande del mundo.

El éxito de un injerto de hueso depende de la capacidad del andamio para promover el proceso de curación natural. Andamios de huesos artificiales fueron hechas de una variedad de materiales, tales como polímeros o fibras de péptidos, pero tienen una serie de inconvenientes, incluyendo una baja resistencia y el potencial para el rechazo en el cuerpo.




"En comparación con estos andamios, la alta resistencia mecánica, excelente flexibilidad y baja densidad de carbono nanotubos hacen ideales para la producción de fuerza ligera y alta, como los huesos," dice Robert Haddon, Ph.D., químico de la Universidad de California, Riverside, y autor principal del estudio. Los nanotubos de carbono de una sola pared son una forma natural de carbono, tal como grafito o diamante, en la que los átomos están dispuestos como un tubo enrollado de alambre de pollo. Se encuentran entre los materiales más fuertes conocidos en el mundo.

El tejido óseo es un compuesto natural de las fibras de colágeno y cristales de hidroxiapatita. Haddon y sus colaboradores han demostrado por primera vez que los nanotubos pueden imitar el papel de colágeno como un andamio para el crecimiento de hidroxiapatita en el hueso.

"Esta investigación es particularmente importante ya que muestra el camino para una posible nueva dirección para las aplicaciones de los nanotubos de carbono, en el tratamiento médico de huesos rotos", dice Leonard Interrante, Ph.D., Director de Química de Materiales y profesor en el departamento de química y biología química en el Instituto Politécnico Rensselaer en Troy, Nueva York "Esta investigación es un ejemplo de cómo se utiliza la química cotidiana, en todo el mundo, para desarrollar materiales que mejoren las vidas de las personas. "

Los investigadores esperan que los nanotubos de mejorar la fuerza y ​​la flexibilidad del material de hueso artificial, dando lugar a un nuevo tipo de injerto de hueso para fracturas que también puede ser importante en el tratamiento de enfermedades óseas tales como la osteoporosis-adelgazamiento.

En un injerto de hueso típico, hueso o material sintético se moldea por el cirujano para adaptarse a la zona afectada, según Haddon. Pernos o tornillos a continuación, mantenga el hueso sano al material implantado. Los injertos proporcionan un marco para huesos para regenerar y sanar, permitiendo que las células óseas para tejer dentro de la estructura porosa del sistema, que apoya el nuevo tejido a medida que crece para conectar los segmentos de hueso fracturado.

La nueva técnica podría algún día dar a los médicos la capacidad de inyectar una solución de nanotubos en una fractura ósea, y luego esperar a que el nuevo tejido para crecer y sanar.

Nanotubos de carbono de pared simple simples no son suficientes, ya que el crecimiento de cristales de hidroxiapatita se basa en la capacidad del andamio para obtener los iones de calcio e iniciar el proceso de cristalización. Así que los investigadores diseñaron cuidadosamente nanotubos con varios grupos químicos adheridos. Algunos de estos grupos de ayuda para el crecimiento y la orientación de los cristales de hidroxiapatita, permitiendo a los investigadores a un grado de control sobre su alineación, mientras que otros grupos para mejorar la biocompatibilidad de los nanotubos de aumento de su solubilidad en agua.

"Los investigadores de hoy están dando cuenta de que la imitación mecánica de cualquier material solo puede no ser capaz de duplicar la complejidad del cuerpo humano", dijo Haddon. "Las interacciones de estos materiales artificiales con los sistemas del cuerpo humano son factores muy importantes para determinar el uso clínico."

La investigación se encuentra todavía en las primeras etapas, pero Haddon dice que se siente alentado por los resultados. Antes de proceder a los ensayos clínicos, Haddon planea investigar la toxicología de estos materiales y medir su resistencia mecánica y flexibilidad en relación con imita óseos disponibles en el mercado.

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