Crean un hidrogel que imita al cartílago que podría servir para tratar problemas de rodilla

Investigadores de la Universidad de Duke (Estados Unidos) han creado un hidrogel que imita al cartílago que podría servir para tratar problemas de rodilla, ya que es igual de resistente y tiene la misma durabilidad.

El cartílago ayuda a absorber una gran cantidad de fuerza con cada paso, generalmente entre dos y tres veces el peso de su cuerpo, es un tejido de goma suave que cubre los extremos de los huesos y les permite deslizarse suavemente uno contra el otro.

Sin embargo, el cartílago también tiene una capacidad limitada para curarse y repararse a sí mismo. Para los pacientes que desean evitar o posponer un reemplazo de rodilla que solo puede durar 20 años, el cartílago artificial puede ayudar.

Los hidrogeles se han explorado para su uso como sustituto del cartílago desde la década de 1970 y se usan en lentes de contacto blandas y pañales desechables. Los investigadores se sienten atraídos por estos materiales debido a sus propiedades resbaladizas y amortiguadoras y porque no dañan a las células cercanas.

No obstante, hasta ahora han demostrado ser demasiado débiles para usarse en articulaciones de carga como la rodilla. En este sentido, el nuevo hidrogel consta de dos redes de polímeros entrelazados: uno hecho de hilos elásticos tipo espaguetti y el otro más rígido y en forma de canasta, con cargas negativas a lo largo de su longitud. Estos están reforzados con un tercer ingrediente, una malla de fibras de celulosa.

Cuando el gel se estira, las fibras de celulosa resisten la tracción y ayudan a mantener el material unido. Además, cuando se aprieta, las cargas negativas a lo largo de las cadenas rígidas de polímero se repelen entre sí y se adhieren al agua, lo que ayuda a que recupere su forma original.

Cuando los investigadores compararon el material resultante con otros hidrogeles, el suyo fue el único que era tan fuerte como el cartílago, tanto bajo presión como en estiramiento. De hecho, en un experimento, el equipo lo sometió a 100.000 ciclos de tirones repetidos, y el material se mantuvo tan bien como el titanio poroso utilizado para los implantes óseos.

También frotaron el nuevo material contra el cartílago natural un millón de veces. Descubrieron que su superficie autolubricante lisa y resbaladiza es tan resistente al desgaste como lo real y cuatro veces más resistente al desgaste que los implantes de cartílago sintético actualmente aprobados por la Agencia Americana del Medicamento (FDA, por sus siglas en inglés) para su uso en el dedo gordo del pie.

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nvestigadores de la Universidad de Duke (Estados Unidos) han creado un hidrogel que imita al cartílago que podría servir para tratar problemas de rodilla, ya que es igual de resistente y tiene la misma durabilidad.

El cartílago ayuda a absorber una gran cantidad de fuerza con cada paso, generalmente entre dos y tres veces el peso de su cuerpo, es un tejido de goma suave que cubre los extremos de los huesos y les permite deslizarse suavemente uno contra el otro.

Sin embargo, el cartílago también tiene una capacidad limitada para curarse y repararse a sí mismo. Para los pacientes que desean evitar o posponer un reemplazo de rodilla que solo puede durar 20 años, el cartílago artificial puede ayudar.

Los hidrogeles se han explorado para su uso como sustituto del cartílago desde la década de 1970 y se usan en lentes de contacto blandas y pañales desechables. Los investigadores se sienten atraídos por estos materiales debido a sus propiedades resbaladizas y amortiguadoras y porque no dañan a las células cercanas.

No obstante, hasta ahora han demostrado ser demasiado débiles para usarse en articulaciones de carga como la rodilla. En este sentido, el nuevo hidrogel consta de dos redes de polímeros entrelazados: uno hecho de hilos elásticos tipo espaguetti y el otro más rígido y en forma de canasta, con cargas negativas a lo largo de su longitud. Estos están reforzados con un tercer ingrediente, una malla de fibras de celulosa.

Cuando el gel se estira, las fibras de celulosa resisten la tracción y ayudan a mantener el material unido. Además, cuando se aprieta, las cargas negativas a lo largo de las cadenas rígidas de polímero se repelen entre sí y se adhieren al agua, lo que ayuda a que recupere su forma original.

Cuando los investigadores compararon el material resultante con otros hidrogeles, el suyo fue el único que era tan fuerte como el cartílago, tanto bajo presión como en estiramiento. De hecho, en un experimento, el equipo lo sometió a 100.000 ciclos de tirones repetidos, y el material se mantuvo tan bien como el titanio poroso utilizado para los implantes óseos.

También frotaron el nuevo material contra el cartílago natural un millón de veces. Descubrieron que su superficie autolubricante lisa y resbaladiza es tan resistente al desgaste como lo real y cuatro veces más resistente al desgaste que los implantes de cartílago sintético actualmente aprobados por la Agencia Americana del Medicamento (FDA, por sus siglas en inglés) para su uso en el dedo gordo del pie.

Fuente: Agencia ID.