Estudian el potencial de los materiales cerámicos para su empleo como biomaterial
Uc3m.- Investigadores de la Universidad Carlos III de Madrid (UC3M), del Instituto de Investigación Sanitaria del Hospital Gregorio Marañón y del Instituto de Cerámica y Vidrio del CSIC trabajan en un proyecto que analiza nuevos compuestos de hidroxiapatita reforzada como sustitutos de huesos.
La hidroxiapatita (HA) es uno de los materiales cerámicos más extensamente utilizado como sustituto del hueso en implantes óseos y dentales. Su composición química, Ca10(PO4)6(OH)2, es similar al constituyente inorgánico del tejido óseo y posee, además, propiedades mecánicas similares a las del hueso. No obstante, una prótesis de hidroxiapatita pura se encuentra limitada al soporte de bajas cargas debido a su inherente fragilidad, por lo que, si se desea que el implante se pueda someter a cargas más elevadas, es necesario modificar sus propiedades mecánicas.
Distribución de partículas de Y2O3 sobre hidroxiapatita sintética M.A. Auger et al. Ceram. Int. 35 (2009) 2373 Una manera muy frecuente de hacerlo consiste en obtener un composite de hidroxiapatita y óxidos biocompatibles como TiO2, Al2O3, ZrO2 o Y2O3. El refuerzo de la hidroxiapatita con estos óxidos produce composites con mayor dureza, resistencia a la compresión y tenacidad a la fractura que la hidroxiapatita pura. Pero hay que tener en cuenta que en el diseño y optimización de nuevos biomateriales es importante alcanzar un equilibrio entre sus propiedades mecánicas y biológicas sin perjuicio de ninguna de ellas.
Para verificar la aplicación de este nuevo material como biomaterial (prótesis óseas o dentales) es necesaria una completa caracterización estructural, mecánica y, de manera imprescindible, se requiere un análisis de biocompatibilidad del mismo mediante ensayos primero in vitro y después in vivo.
El proceso de preparación del material a través de la técnica de slip casting se realizará en el Instituto de Cerámica y Vidrio (CSIC), y los ensayos de biocompatibilidad mediante cultivos in vitro en sangre y en células de líquido amniótico se llevarán a cabo en la Unidad de Genética del Hospital General Universitario Gregorio Marañón de Madrid.
La caracterización del material en los diferentes estadios de desarrollo del Proyecto se llevará a cabo en el Laboratorio de Materiales Nanoestructurados y Multifuncionales de la Universidad Carlos III de Madrid, participante en el programa ESTRUMAT, financiado por la Conserjería de Educación de la Comunidad de Madrid para el desarrollo de actividades de i+d entre grupos de la región. Esta actividad representa además una interesante oportunidad de colaboración de acuerdo con el convenio firmado recientemente entre la Universidad Carlos III de Madrid y la Consejería de Sanidad de la Comunidad de Madrid, en cuanto a que los alumnos universitarios de Grado y Postgrado de Ingeniería Biomédica puedan realizar prácticas y desarrollar líneas de investigación en los Hospitales Gregorio Marañón de Madrid y Getafe.
Dicha actividad está financiada por la Comunidad de Madrid y la Universidad Carlos III de Madrid a través de la Convocatoria de Ayudas 2009 para la realización de Proyectos que potencien la creación y consolidación de grupos de investigación de la Universidad Carlos III de Madrid. En ella se propone el desarrollo y el análisis de biocompatibilidad de compuestos de hidroxiapatita para validar su uso como biomaterial.
Universidad Carlos III de Madrid