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Novel mecanismo

Proyecto podría brindar conocimiento para mejorar los diseños de prótesis

La información obtenida de un estudio da pie para varias aplicaciones que permitan diseñar prótesis con materiales que puedan ser más amigables para las células óseas

  • Por La Nación / GDA
  • 09 ABR. 2018 - 09:31 AM
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La idea es encontrar materiales que puedan así adaptarse mejor al usuario de prótesis. (Francisco J Ramos Gallego / Shutterstock.com)
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Durante nuestras actividades cotidianas, como caminar, correr, alzar algún objeto o realizar ciertos movimientos, es normal que los huesos tengan microfracturas; es decir, que sufran pequeñas grietas.

Estas grietas se reparan por sí solas y nosotros no nos percatamos de ello, pues no se genera el menor dolor. ¿Cómo se reparan? Aunque suene extraño, pequeños voltajes de electricidad son los responsables.

Fabián Vásquez Sancho, quien realiza su doctorado en el Instituto Catalán de Nanociencia y Nanotecnología, de la Universidad Autónoma de Barcelona, en España, estudió este proceso y es el autor principal de la investigación que lo explica.

Los resultados de él y su equipo se publicaron en la Revista Advanced Materials.

El estudio no solo se concentró en explorar el proceso. La información obtenida da pie para varias aplicaciones, entre ellas, nuevas formas de diseñar prótesis con materiales que puedan ser más amigables para las células óseas.

Voltaje reparador

¿Cómo se descubrió este mecanismo? Vásquez explicó que, durante su doctorado, él trabaja en ver cómo es la flexoelectricidad en diferentes tipos de materiales.

La flexoelectricidad es la electricidad que se produce cuando se flexiona algo, y es muy común en muchos materiales que no son conductores de electricidad.

Las microfracturas que se producen en nuestros huesos llevan a sus tejidos a flexionarse y ejercer presión. Por ello, Vásquez, su profesor Gustau Catalan y otros compañeros quisieron ver cuánta flexoelectricidad tenían los huesos.

La primera parte de la investigación consistió en recopilar varios huesos y ejercerles presión para determinar si generaban flexoelectricidad, y cuánta.

“Literalmente me fui a carnicerías a pedir huesos de vaca para comenzar a explorar”, manifestó este físico, quien también tiene una maestría en Nanotecnología.

Vásquez y sus compañeros doblaron varios huesos para determinar si tenían esta propiedad y a qué nivel. Los investigadores hallaron no solo el nivel de flexoelectricidad en los huesos, sino, también, la forma en la que estos se reparan.

En este proceso, un mineral llamado hidroxiapatita, muy común en los huesos, tendría un factor determinante, pues ayuda en la generación del voltaje.

¿Cómo influye la electricidad en los huesos? Cada vez que sucede una microfractura y el hueso se agrieta, se producen malformaciones, y esto provoca la formación de pequeños campos flexoeléctricos.

Estos campos eléctricos afectan las células cercanas en la matriz ósea, que se llaman osteocitos. Los osteocitos mueren y liberan proteínas.

Otras células, los osteoclastos, detectan cambios en las concentraciones de estas proteínas y esto les permite ubicar la zona en la que está el daño. Finalmente, otras células llamadas osteoblastos se encargan de formar de nuevo el hueso.

Estos datos ya sirven en la búsqueda de soluciones para prótesis. La idea es encontrar materiales que tengan una flexoelectricidad similar a la de los huesos y que puedan así adaptarse mejor al usuario.

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