Según un estudio reciente publicado en ACS Nano, un nuevo vidrio bioactivo impreso en 3D podría favorecer el crecimiento óseo mejor que los materiales existentes.
El artículo presenta un novedoso vidrio bioactivo que superó tanto al vidrio estándar como a un sustituto óseo comercial ampliamente utilizado en ensayos preclínicos.
El vidrio se considera generalmente frágil, pero en medicina ósea comparte varias propiedades físicas clave que lo convierten en un buen sustituto para la reparación estructural.
Tanto el hueso como el vidrio tienen una alta resistencia a la compresión y pueden resistir la tensión gracias a su estructura molecular. El vidrio es especialmente útil a la hora de diseñar modelos intrincados impresos en 3D, ya que se puede fundir y moldear con gran precisión.
Sin embargo, la mayoría de los vidrios imprimibles en 3D dependen de plastificantes tóxicos o requieren una fusión a temperaturas superiores a los 2000 °F (1100 °C). Para solucionar este problema, los investigadores de este estudio se propusieron desarrollar un vidrio imprimible en 3D que evitara los plastificantes y las temperaturas extremas, creando un andamio adecuado para las células formadoras de hueso.
Combinaron partículas de sílice con carga opuesta con iones de calcio y fosfato, elementos conocidos por promover la formación de células óseas, para crear un gel de vidrio bioactivo imprimible. Una vez moldeado con una impresora 3D, el gel se solidificó en un horno a una temperatura relativamente baja de 1300 °F (700 °C).
Para evaluar el rendimiento del material, los investigadores lo utilizaron para tratar defectos óseos craneales en conejos. Compararon los resultados de tres grupos: el vidrio bioactivo, el gel de sílice impreso en 3D sin tratar y un sustituto óseo dental disponible en el mercado.
Mientras que el producto comercial promovía inicialmente un crecimiento óseo más rápido, el vidrio bioactivo favorecía un crecimiento sostenido a lo largo del tiempo. Tras ocho semanas, se observó que la mayor parte de las nuevas células óseas se encontraban en el andamio de vidrio bioactivo.
Por el contrario, el vidrio de sílice simple mostró un crecimiento mínimo de células óseas. Estos hallazgos sugieren que el nuevo material ofrece el entorno más favorable para el andamiaje y la reparación ósea a largo plazo. Este material es prometedor para aplicaciones clínicas y también para un uso más amplio en ingeniería biomédica.
Referencia de la revista:
Dou, Z., et al. (2025) Diseño racional de hidrogeles coloidales autorreparables puramente inorgánicos para permitir la impresión 3D «ecológica» de sustitutos óseos basados en bioglass.
Fuente:
https://www.acs.org/
