Estudio In vitro e in vivo de la biocompatibilidad y oseointegracion de biomateriales metalicos con potencial aplicacion ortopedica: aportes de las ciencias morfologicas a la biomedicina

M.F.TANO DE LA HOZ; M.R. KATUNAR; J. MERLO; A. GOMEZ SANCHEZ; CARRIZO S; MARTINEZ G; DI MEGLIO L; MALVESTITI, L; HANKOVITS M; SALEME ALONSO L; OTAZ M.A; BALLARRE J.; ALCIRA O. DIAZ; CERE S

La Plata

Taller; IV Taller Argentino de Morfologia de Vertibrados; 2022

Las patologías y lesiones óseas afectan a aproximadamente el 50% de la población mayor de 50 años, y las proyecciones estadísticas indican que este número se incrementará conforme aumente la expectativa de vida de la población. En muchas ocasiones, la necesidad de un implante requiere de una vida en servicio a largo plazo, acompañando al paciente la totalidad de su etapa adulta (implantes permanentes). Sin embargo, existen casos que requieren de una prótesis de carácter temporal, es decir, con funcionalidad a corto plazo. Actualmente, los implantes metálicos intracorpóreos permanentes (en particular los de cadera y rodilla) tienen una duración promedio de 15 años, lo que significa que personas jóvenes que recibieron un implante ortopédico posiblemente deban someterse a nuevas cirugías de recambio protésico. Por otra parte, la recuperación de las cirugías ortopédicas requiere generalmente tiempos prolongados y, en algunos casos particulares como la artroplastia de cadera, una recuperación completa puede llevar hasta un año. En el caso particular de los implantes temporarios es fundamental que la velocidad de degradación del metal en el fluido fisiológico acompañe la velocidad de formación de hueso nuevo sin que el material pierda las propiedades mecánicas necesarias para estabilizar la fractura, promoviendo a su vez la formación de tejido óseo. En base a lo anterior, resulta necesario generar nuevos productos en el sector de la biomedicina que permitan reducir los tiempos de integración ósea de los implantes metálicos y, a su vez, promuevan su estabilidad y funcionalidad a través del tiempo (Sanchez, Katunar & Ceré, 2020). En la División Electroquímica Aplicada del Instituto de Investigaciones en Ciencia y Tecnología de Materiales (INTEMA, CONICET-UNMDP) existe una línea de investigación dedicada al estudio y desarrollo de biomateriales a fin de favorecer la recuperación de la funcionalidad del tejido óseo. En particular, se estudian materiales metálicos para el desarrollo de implantes temporarios y permanentes, principalmente para fijación de fracturas. La primera etapa en el desarrollo de esta línea de investigación se centra en la modificación superficial del material, mediante recubrimientos protectores y bioactivos o tratamientos superficiales de oxidación y electrodeposición, para mejorar la adherencia del implante al tejido óseo y promover la formación de hueso nuevo. Estos materiales son posteriormente caracterizados, mediante ensayos in vitro, respecto a sus propiedades y comportamiento de corrosión en fluidos fisiológicos simulados. Luego, los materiales que presentan características adecuadas son evaluados en contacto con cultivos celulares, para determinar la influencia de la superficie en el reconocimiento y adhesión celular. Finalmente, los materiales que pasan a la fase de evaluación in vivo son implantados en ratas Wistar adultas. Estos ensayos finales permiten evaluar la capacidad del nuevo material de inducir la generación de hueso en el entorno del implante y estudiar la calidad del tejido óseo generado. De esta manera, el grupo se propone ampliar la disponibilidad de materiales y tecnologías para la reparación y regeneración del tejido óseo, de manera de acelerar el proceso de oseointegración y mejorar la tasa de éxito clínico de los implantes