Andamios impresos en 3D reconstruyen defectos craneofaciales

Según un nuevo estudio, se puede utilizar la impresión in-situ tridimensional (3D) de andamios osteogénicos (regeneradores óseos) para la curación adecuada y rápida de las fracturas óseas.

Desarrollado por investigadores de la Universidad de Texas A & M (TAMU; College Station, TX, EUA), la Universidad de Texas (Arlington, EUA; www.uta.edu/uta) y otras instituciones, la tinta del sustrato para el armazón biosilica-biopolímero se preparó mezclando Laponite (Lp) con gelatina metacrilada (MAG); la sacarosa se usó para aumentar la viscosidad y reducir la gelificación de la tinta de impresión. Durante la impresión aditiva, la reticulación se inició mediante luz ultravioleta (UV) en la punta de la boquilla de la impresora y los andamios se imprimieron en 3D in situ, directamente en los defectos óseos de la bóveda usando una concentración de Laponite variada para determinar la densidad ósea óptima y la estructura química.

Los andamios fueron fabricados en un diseño de malla, con dimensiones que coinciden con las de los defectos formados; después de cuatro semanas, se extrajeron muestras de huesos craneales. La evaluación mediante micro-TC mostró que casi el 55% del defecto óseo se curó usando andamios MAG más ricos en Lp, mientras que en los defectos de control vacíos solo se llenaba un 11% del defecto del hueso después de cuatro semanas. La tinción histológica mostró que los andamios reclutaron osteoblastos y sangre y factores de crecimiento en su estructura para regenerar las capas intraóseas necesarias para iniciar el proceso de curación. El estudio fue presentado en la reunión anual de las Asociaciones Internacionales y Americanas de Investigación Dental, celebrada en marzo de 2018 en Fort Lauderdale (Florida, EUA).

“Los resultados mostraron que la impresión 3D in situ de andamios de regeneración ósea mejoró la entrega de dispositivos biomédicos regenerativos y reconstructivos para la curación adecuada y rápida de las fracturas óseas”, dijo el autor principal y presentador del estudio, Venu Varanasi, PhD, de la TAMU. “Esto proporciona una ventaja en cuanto a que las células desde el hematoma inicial se incorporan a la estructura del andamio, lo que le da al operador flexibilidad para usar el andamio impreso como un soporte estructural que estimula la curación”.

“El estándar de oro para la reconstrucción de defectos craneofaciales consiste en tallar el hueso craneal, el hueso de la cadera o el hueso de la pierna para recrear las estructuras faltantes. Esto es técnicamente imposible para los grandes defectos faciales”, dijo el cirujano maxilofacial, Likith Reddy, DDS, MD, director de entrenamiento de residencia en la Facultad de Odontología de la TAMU. “Si la tecnología funciona como se anticipa, revolucionará la reconstrucción de estructuras tridimensionales tan complejas. La reconstrucción de defectos óseos faciales tan complejos se convertiría en menos arte y más ciencia”.

Las lesiones traumáticas graves en el cráneo han sido difíciles de sanar debido al gran volumen de hueso faltante. Por lo general, se usan implantes de metal o plástico. Sin embargo, estos implantes pueden tardar mucho tiempo en personalizarse para tomar la forma y, a menudo, requieren más tiempo del deseado para ayudar a la fijación del hueso. Esto a menudo puede conducir a múltiples cirugías de revisión si el defecto no se cura adecuadamente. Además, el tejido adyacente al implante puede sanar de forma incorrecta.