I+D+I

Avanza la tecnología de biomateriales para la reconstrucción ósea

Los andamios moleculares de fósforo negro promueven un microentorno inmunológico favorable en la regeneración del hueso.

05/12/2023

Científicos de diversos centros chinos han descubierto que la adición de fósforo negro a los andamios tradicionales de policaprolactona, comúnmente utilizados en medicina regenerativa, potencia la actividad de éstos en la reconstrucción del hueso. En un modelo de perforación del cóndilo femoral la aplicación de este nuevo material resultó en la formación de hueso nuevo, maduro y calcificado en todas las áreas lesionadas, en contraste con el material control, el cual indujo regeneración sólo parcial, con regiones fibróticas. Los investigadores también constataron que la terapia induce la diferenciación osteogénica de las células madre mesenquimales de la médula ósea, así como la expresión de genes relevantes en el proceso regenerativo.

Changwei Li, científico del Instituto de Traumatología y Ortopedia de Shanghai y co-director del estudio, afirma que el fósforo negro es una estructura laminar caracterizada por una excelente biocompatibilidad y capacidad de liberar iones de fósforo durante su oxidación. Estos iones son esenciales en la formación de ácidos nucleicos y componentes de la membrana celular, particularmente durante el proceso de reparación de daños óseos. La oxidación genera fosfato carente de toxicidad, que atrae iones de calcio y estimula la mineralización y deposición de la correspondiente sal en el hueso. Notablemente, la liberación de fósforo en este nanomaterial ocurre de manera estable y puede ser regulada mediante luz cercana al infrarrojo, lo que posibilita la liberación controlada de fármacos incluidos en el polímero, asegura el investigador. A diferencia de la mayoría de los polímeros orgánicos naturales antiinflamatorios, tales como el colágeno, celulosa, alginatos o ácido hialurónico, el fósforo negro posee propiedades proinflamatorias transitorias, las cuales estimulan la producción de IL-33 en los macrófagos. Esta citoquina sería esencial en la función reparadora de las células madre mesenquimales, concluye Li.