El biomaterial podría permitir a los médicos 'esculpir' delicados rasgos faciales

Un nuevo biomaterial puede ayudar a los cirujanos a reconstruir las delicadas estructuras blandas del rostro humano, como las mejillas, después de que una enfermedad o lesión haya causado desfiguración. El material, que es mitad sintético y mitad biológico, puede inyectarse debajo de la piel como líquido, masajearse para darle forma y luego bloquearse permanentemente por exposición a la luz.

Bajo el punto de mira: Los investigadores utilizan un LED de luz verde para endurecer un material experimental que se ha inyectado debajo de la piel de una rata.

Los tejidos blandos son difíciles de reemplazar, especialmente en la cara. Tenemos metales y plásticos para tu hueso, dice Jennifer Elisseeff , ganador de TR35 en 2002 y uno de los investigadores en un artículo publicado en Medicina traslacional de la ciencia que describe el trabajo. Pero los cirujanos carecen de buenos reemplazos para cosas como las mejillas y los labios, e incluso las deformidades leves pueden provocar graves problemas sociales y emocionales para los pacientes. Los implantes existentes a menudo son insuficientes para reconstruir defectos más grandes, como los que quedan tras la escisión de tumores o traumatismos extremos.



Alexander Hillel y sus colegas de la Universidad Johns Hopkins han creado un nuevo tipo de material de trasplante que aborda estos problemas. Es una mezcla de ácido hialurónico, un material biológico que ya se usa como implante de tejidos blandos, y polietilenglicol, un material sintético. La mezcla es un polímero líquido que se puede inyectar, evitando así la necesidad de cirugía. Una vez inyectado, el material se puede esculpir en la forma necesaria. Cuando se expone a la luz de longitudes de onda específicas, la maraña desordenada de cadenas de polímero en el implante líquido se reorganiza en una forma estable y con líneas cruzadas, lo que endurece el implante.

El hecho de que el LED use luz visible para colocar el implante es importante, dice Farshid Guilak , profesor de cirugía ortopédica e ingeniería biomédica en la Universidad de Duke: La luz visible es mucho más segura que la luz ultravioleta, que puede tener varios efectos adversos, principalmente daño al ADN y muerte celular.

Ali Khademhosseini , profesor asociado de la División de Ciencias y Tecnología de la Salud de Harvard-MIT, dice que el nuevo material es muy prometedor. Hasta donde yo sé, esto es lo más lejos que se ha tomado este enfoque, ya que el documento tiene extensos estudios en animales, así como estudios piloto en humanos, dice.

Para colocar los implantes, los investigadores diseñaron una matriz de LED de luz verde que puede penetrar hasta cuatro milímetros de piel. Solo se necesitan dos minutos de exposición antes de que el implante se fije por completo y no hubo efectos secundarios dolorosos.

Para probar los implantes, los investigadores los inyectaron en el lomo de las ratas. Luego probaron varias proporciones de ácido hialurónico y polietilenglicol, examinando cuánto duró cada uno. Las diversas mezclas tienen diferentes niveles de elasticidad y durabilidad, lo que permite a los médicos ajustar las propiedades físicas de un implante para sus necesidades. Los implantes de mayor duración duraron casi 500 días antes de ser completamente reabsorbidos en los cuerpos de las ratas. Esto significa que es posible que los implantes deban reemplazarse después de aproximadamente un año, aunque Elisseeff espera que actúen como un andamiaje para que crezca tejido nuevo.

Los investigadores organizaron un estudio clínico piloto en Canadá. Inyectaron pequeños implantes en el estómago de tres pacientes programados para someterse a una abdominoplastia. Los implantes duraron alrededor de 12 semanas, y el único problema fue la inflamación alrededor del implante. Elisseeff dice que la inflamación podría ser el resultado de la irritación causada por la rigidez de los implantes, una reacción a los químicos en el implante o un subproducto del tejido graso que rodea el sitio del implante. Ella piensa que el problema será relativamente fácil de superar.

El siguiente paso, dice Elisseeff, es un ensayo clínico a gran escala. También está trabajando en formas de hacer implantes de tejidos blandos con componentes sintéticos mínimos. La visión a largo plazo es intentar llevar estas tecnologías [de ingeniería de tejidos] a la práctica clínica, dice. Aunque normalmente lleva mucho tiempo poner en práctica estas técnicas, confía en que su trabajo actual se trasladará a la clínica porque está diseñado para abordar las necesidades clínicas.

Melissa Knothe Tate , profesor del Departamento de Ingeniería Biomédica de la Universidad Case Western, es optimista. Obtener tejido funcional en el lugar correcto en el momento adecuado ha sido un obstáculo importante en el campo de la ingeniería de tejidos, dice. Agrega que esta y otras tecnologías publicadas recientemente podrían indicar una nueva era de la medicina regenerativa, imitando la capacidad del cuerpo para construir tejido nuevo.

Khademhosseini también considera alentadores los resultados. Tengo la esperanza de que el papel ceda a una nueva generación de aplicaciones basadas en biomateriales en el reemplazo de tejidos blandos, dice.

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