Los expertos de la Universidad Nacional de Ciencia y Tecnología de Rusia MISIS (NUST MISIS) junto con otros científicos rusos pudieron mejorar el principal material médico con memoria de forma. Según los autores, su diseño facilitará el trabajo de los cirujanos y mejorará la calidad de la terapia.
El ácido poliláctico (PLA) es un polímero que se usa en cirugía para fijar suturas y realizar otras tareas suplementarias. Es altamente biocompatible y plenamente biodegradable porque consiste de moléculas de ácido láctico que desempeña un papel importante en el metabolismo. Se produce a partir de materias primas vegetales con alto contenido de azúcares.
El PLA es un material con efecto de memoria de forma: una vez deformado es capaz de recuperar rápidamente su forma original. Según los científicos de la NUST MISIS, gracias a esto, el polímero puede usarse para diseñar implantes que se colocan automáticamente. Tales implantes se usan para tratar defectos de los huesos que no deben soportar altas cargas mecánicas.
El uso de tales implantes permitirá evitar el difícil proceso de ajustar el implante a la zona afectada, lo que facilitará seriamente el trabajo de los cirujanos y reducirá la duración de la operación, explican los científicos. El implante que tiene una forma adecuada puede ser reducido hasta las dimensiones necesarias y, al colocarlo en el lugar del defecto, calentarlo: el implante ocupará la posición necesaria automáticamente gracias al efecto de memoria de forma.
Según los científicos, el PLA tiene solo un defecto notable. La temperatura con que se produce el efecto de memoria de forma (55-65 °C) es demasiado alta para usar este material en los tejidos del ser humano. Los expertos de la NUST MISIS desarrollaron un nuevo polímero compuesto con el uso del PLA que recupera la forma original a la temperatura de 45 °C, lo que es posible en caso de que el tiempo de trabajo con el organismo sea corto.
“La investigación de los implantes de colocación automática se lleva a cabo en polímeros inertes para conseguir la temperatura necesaria de activación del efecto de memoria de forma estableciendo un puente intermolecular entre los polímeros y agregando componentes adicionales. En nuestro trabajo usamos solo polímeros biocompatibles y biodegradables, y logramos reducir la temperatura gracias a los mecanismos físicos. Esto no solo reduce la temperatura, sino que también la energía de activación”, explicó Polina Zhúkova, participante en el proyecto científico de la NUST MISIS.
El nuevo material es una matriz del ácido poliláctico con elementos esféricos de otro polímero: policaprolactona (PCL). El material se obtiene con el uso del método de extrusión, es decir, por agitación mecánica en una cámara caliente. Los especialistas de la NUST MISIS describieron plenamente los parámetros del efecto de memoria de forma y las características térmicas y mecánicas del nuevo material compuesto.
En el proyecto participaron científicos de la Universidad Estatal de Rusia A. N. Kosiguin. En el futuro, el equipo planea mejorar las capacidades regenerativas del material agregándole la cerámica bioactiva. Además planea desarrollar nuevos métodos de activación del efecto de memoria de forma independiente de la temperatura.
Fuente: Agencia ID.
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