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Para aumentar la efectividad de la supervivencia del implante en 5-7 veces, ¿cómo es esto posible?

Para la supervivencia del implante, no solo es importante la biocompatibilidad del material, sino que sus características estructurales juegan un papel importante: cuanto mejor "imita" el implante debajo del hueso, más rápido comienza el proceso de curación. El proceso puede hacerse más eficiente mediante la introducción de aditivos específicos que atraen las propias células del paciente al área de implantación, lo que contribuye a la formación de un nuevo hueso. Un equipo de científicos de NITU "MISiS", NITsEM ellos. N.F. Gamalei, NMIC ellos. N.N. Blokhin y la Universidad Técnica de Dortmund han logrado un aumento de 5-7 veces en la eficiencia de la supervivencia de los implantes óseos. ¿Cómo se hizo esto posible?

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Se trata del enfoque combinatorio: la estructura porosa del implante, su enriquecimiento mineral y el efecto de dos factores de crecimiento de proteínas introducidos en el implante.

Los investigadores han introducido proteínas en el implante híbrido hecho de polietileno de peso molecular ultra alto (UHMWPE) e hidroxilapatita (una sustancia mineral que constituye aproximadamente el 50% del hueso natural), que promueven naturalmente el crecimiento óseo y la hematopoyesis. El experimento se realizó en ratones de laboratorio con un orificio de trepanación en el cráneo con un diámetro de 4 mm; independientemente, sin un implante, tal defecto nunca hubiera durado.
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Se introdujeron en el implante proteínas sintetizadas artificialmente de dos tipos: la proteína morfogenética ósea 2 (BMP-2), que atrae las propias células del paciente al sitio de implantación, que contribuye a la formación de tejido óseo, y la eritropoyetina (EPO), que tiene muchas funciones en el cuerpo, en este caso, promueve la formación de vasos sanguíneos en el tejido óseo recién formado.
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Se utilizaron siete grupos de ratones en el experimento: en el primer grupo, el implante no se insertó en el orificio de trepanación, el segundo utilizó un implante híbrido sin proteínas insertadas en él, y el resto utilizó un implante con varias combinaciones de estas proteínas. Los resultados más exitosos se revelaron en los grupos 6 y 7: en uno de ellos se insertaron 7 microgramos de BMP-2 en el implante, en el otro - 3.5 microgramos de BMP-2 y 3.5 microgramos de EPO. Ya en la tercera semana del experimento, un defecto del cráneo en ratones de estos dos grupos se tensó por completo mediante el crecimiento activo del tejido óseo. Esto es 5-7 veces más efectivo (es decir, cuando se agregan proteínas, se forma 5-7 veces más tejido óseo) en comparación con la supervivencia del implante sin las proteínas introducidas.

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El experimento en siete grupos de ratones con un defecto craneal. Se puede observar que los resultados más efectivos se lograron en los grupos 6 y 7.

Artículo sobre el desarrollo publicado en Ciencia de los Materiales e Ingeniería de la C .

Los planes adicionales de los científicos son continuar trabajando en la creación de implantes modificados biocompatibles, incluso a partir de materiales bioreabsorbibles, que se disolverían por completo con el tiempo, dejando solo hueso recién desarrollado.

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