La regeneración del tejido óseo no es un proceso rápido. Además, es difícil no solo para el cuerpo humano, sino también para un equipo de médicos y el propio paciente. Después de todo, es necesario,  no solo unir correctamente los fragmentos óseos, sino también fijarlos de forma segura durante mucho tiempo. Sin embargo, una nueva sustancia puede facilitar este proceso. Un grupo internacional de investigadores ha encontrado una forma de usar aerogeles híbridos, que son materiales duraderos y ultraligeros que estimulan el crecimiento de nuevo tejido óseo.

Una sección de hueso con osteosarcoma, un tipo de cáncer de hueso. Este es uno de los casos en los que el tejido perdido puede ser restaurado mediante la regeneración ósea.

¿Qué son los aerogeles?

Para empezar, descubramos cuáles son estos aerogeles ya mencionados. Los aerogeles, en términos generales, son una combinación de sólidos y gases. Imagine gelatina, pero no gelatina ordinaria, sino una donde el agua se seca lentamente y se reemplaza completamente por aire. Esta eliminación lenta y completa del líquido permite que el gel mantenga su forma, en lugar de arrugarse en un bulto duro. La combinación de sólido y gas hace que los aerogeles sean extremadamente ligeros y muy porosos. Estas dos cualidades los hacen adecuados para su uso en forma de andamios, que pueden usarse como «sustitutos» físicos del hueso en desarrollo, de modo que a medida que crece, el gel se reemplaza con tejido óseo nuevo.

En la actualidad, los métodos más comunes de regeneración ósea consisten en fijar los huesos entre sí «desde el exterior» mediante la superposición de cubiertas, yeso u otros dispositivos, o bien en comparar fragmentos y fijarlos con placas y clavos de metal.

El tejido óseo solo necesita un poco de «estímulo» para la regeneración. – dicen los científicos. Lo principal es hacer que crezca tejido óseo nuevo en la dirección correcta y en el momento adecuado. Si deja de crecer demasiado pronto ,  el hueso será demasiado frágil.

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Cómo el aerogel ayuda en la regeneración ósea

Existen muchos tipos diferentes de armazones, desde cerámica y metales hasta hidrogeles celulósicos. Entonces, ¿qué hace que los aerogeles híbridos sean mejores que otros? En primer lugar, están mitad compuestos de proteínas que eventualmente son destruidas por el cuerpo. La otra mitad es silicio, que lentamente se «derrite» en forma de ácido ortosilícico, y a su vez, acelera la cicatrización de heridas. En segundo lugar, el tamaño de poro de un aerogel puede controlarse durante el proceso de producción, adaptándolo a diversas tareas, ya que los diferentes huesos del cuerpo tienen diferente densidad y porosidad.

 

Al final, tres laboratorios de investigación con sede en Irán, Alemania y Austria se unieron y decidieron combinar una proteína muy fuerte con un aerogel muy ligero y poroso. La proteína seleccionada fue fibroína de seda, una sustancia que se encuentra en los capullos de gusanos de seda. Por supuesto, los investigadores se enfrentan a una buena cantidad de obstáculos en su camino. Como informa Inverce, el primer material era demasiado hidrófobo (repelía el agua, lo cual es malo para dicha sustancia), el segundo era demasiado duro y seco, y el tercero simplemente «se sentaba» en el cuerpo para siempre sin descomponerse.

Los aerogeles son tan fuertes que pueden soportar el calor directo

Entonces  los científicos pasaron a la siguiente fase: verificar si los aerogeles híbridos son dañinos para las células humanas. Cuando se colocó un aerogel híbrido en una copa que contenía células óseas, este último creció fácilmente en su superficie, tomando las proteínas y minerales necesarios para el crecimiento óseo y desarrollándose absolutamente normal.

 

En la siguiente etapa, los aerogeles híbridos se probaron en ratones. Los investigadores (lamentablemente, a veces esto debe hacerse en nombre de la ciencia) causaron fracturas óseas en dos grupos de animales. Algunos roedores fueron implantados con un aerogel, mientras que otros fueron tratados con métodos tradicionales. Después de 25 días, vieron que los ratones con implantes tenían una curación más rápida y mejor que los ratones sin implantes. El aerogel no solo permitió que el nuevo hueso creciera, sino que también lo hizo crecer más rápido de lo habitual.

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Además, los roedores del primer grupo podían «usar» sus extremidades con bastante comodidad sin una fijación adicional, lo que no limitaba su funcionalidad. Y algunos animales tardaron solo unos días en sanar. Por supuesto, el aerogel aún no se ha probado en seres humanos, pero un período de rehabilitación mucho más rápido nos permite decir que si tiene éxito, tendremos un remedio que curará los huesos en unos días, no semanas, como está sucediendo ahora.