En busca de nuevos materiales para prótesis ortopédica

Carlos Alberto González Flores, estudiante del doctorado en ciencias en la ingeniería por el Instituto Tecnológico de Aguascalientes (ITA) —que forma parte del Tecnológico Nacional de México (Tecnm)—, emplea cáscaras de camarón para sintetizar nuevos materiales para fabricar prótesis ortopédicas. Actualmente experimenta con una mezcla de quitosano e hidroxiapatita (Ca₅(PO₄)₃(OH)), con la que se propone crear el prototipo de una prótesis de rodilla.

Para ello, partió de la tesis de maestría de Luis Antonio Sánchez Olmos, actual profesor investigador de la Universidad Politécnica de Aguascalientes (UPA), quien realizó su proyecto de titulación con relación a la síntesis de quitosano a partir de exoesqueletos de camarón, dando continuidad a sus estudios y buscando un fin práctico, esto, bajo la asesoría de los catedráticos Francisco Javier Villalobos Piña y Carlos Sánchez López.

“Cuando ingresé al doctorado había en el banco de investigaciones una propuesta que tenía relación con las prótesis, entonces se empezó a investigar todo el estado del arte de lo que es actualmente las prótesis, se vio que se hacen con base en polímeros y aleaciones metálicas, en torno a ello se empezó a visualizar áreas de oportunidad en desarrollar nuevos materiales”, dijo González Flores en entrevista para la Agencia Informativa Conacyt.

Para elaborar nuevas formulaciones compuestas, se decidió experimentar con la mezcla de cerámicos (hidroxiapatita) y biopolímeros (quitosano), pues son materiales inertes, por lo que el cuerpo humano los acepta, además, en las pruebas que se han realizado se observaron propiedades de dureza, esfuerzo, resistencia y mecánicas.

“El principal manejo para desarrollar una prótesis en general es a base de polímeros y de una aleación que está compuesta principalmente de titanio, pero se encontró que cuando a los pacientes les colocan una prótesis a base de metal, con los cambios de temperatura manifiestan cierto dolor”, detalló.

Quitosano e hidroxiapatita

Tras la elaboración de diversos experimentos químicos, se obtuvo un nuevo compuesto de la mezcla del quitosano con la hidroxiapatita, mismo que se analizó para saber cómo se podría insertar en una prótesis de rodilla. En la actualidad, se trabaja con este material en el modelado de un dispositivo ortopédico comercial y se desarrolla un modelo propio de rodilla interno, con la ayuda de alumnos y catedráticos del ITA.

“Cambiamos las estructuras, entonces al tener ese modelo lo que queremos hacer es ver qué tan viable es o qué resultados nos ofrece la mezcla de la hidroxiapatita con el quitosano, y compararlo contra lo comercial y ver qué tan viable es aplicarlo. También se cuenta con información de rodillas de hueso humano con características y con algunos defectos”, subrayó.

El punto principal de este trabajo, dijo, es aplicar el nuevo material en el prototipo que han desarrollado, proceso que ya se llevó a cabo con el modelo comercial, y dependiendo de los resultados que arroje su estudio en cuanto a sus características y propiedades, se aplicará a la prótesis de rodilla que han diseñado.

“Estamos revisando qué tan viable es aplicar esta mezcla en fabricar prótesis, en este caso, como se cuenta con un modelo de rodilla, se le aplicaría a ese, pero se puede aplicar a todo hueso, se puede hacer desde un punto de vista total o parcial”, concluyó.

Fuente: CONACYT.