El equipo de científicos ha creado un dispositivo implantable que contribuye en la curación de los huesos mediante electroestimulación, y posteriormente se desintegra.
Xudong Wang, profesor de Ciencia e Ingeniería de materiales de la Universidad de Wisconsin-Madison es un experto en la creación de dispositivos médicos, hace años se hizo una pregunta: ¿Sería posible ofrecer una solución para qué los atletas pudieran regresar más rápido al campo deportivo, después de una lesión?
El profesor de UW – Madison, Xudong Wang, sostiene un dispositivo de electroestimulación para fracturas que él y su laboratorio diseñaron.
Aunque la comunidad científica tenía conocimiento de que la electricidad contribuye a la aceleración en la curación de huesos, también se sabía que se requería de la implantación-extracción de electródos alimentados por una fuente externa.
El grupo de científicos creó un dispositivo delgado y flexible el cual posee componentes implantables, biodegradables y biorreabsorbibles, una vez que el hueso lesionado vuelve a unirse los componentes del dispositivo electroestimulante se disuelven dentro del organismo.
Aunque la estimulación eléctrica en las zonas adyacentes al hueso roto suelen promover el crecimiento y curación, lo ideal es estimular el hueso de forma directa, sin embargo existían limitantes para la colocación de los dispositivos dentro del cuerpo: como por ejemplo la autogeneración de energía para su funcionamiento.
Wang y sus colaboradores dieron a conocer su investigación en la revista Proceedings of the National Academy of Science.
Para crear el nuevo dispositivo de electroestimulación de fracturas, o FED, Wang y su equipo comenzaron con un nanogenerador triboeléctrico, un dispositivo de película delgada con superficies microestructuradas que convierte la energía mecánica producida por pequeños movimientos en energía eléctrica. Acoplaron el nanogenerador con un par de electrodos para distribuir el campo eléctrico al hueso. Construyeron estos componentes ultrafinos, biodegradables y biorreabsorbibles sobre un sustrato de poli (ácido láctico-co-glicólico), un polímero biocompatible aprobado por la FDA de uso común.
En las pruebas iniciales, los investigadores confirmaron que los movimientos del dispositivo crearon una estimulación eléctrica de aproximadamente 4 voltios, que podría mantener durante más de 6 semanas.
El dispositivo fue probado en ratas, posteriormente. A aquellos animales que les fue implantado el dispositivo, lograron recuperarse por completo de una fractura de tibia en aproximadamente 6 semanas, un período mucho más breve que el de aquellos otros ejemplares del grupo de control.
Se observó también que la densidad mineral y la resistencia a la flexión de los huesos curados también alcanzaron el mismo nivel que los huesos sanos en los animales que recibieron la electroestimulación. Después del tratamiento, los dispositivos se degradaron y absorbieron en los cuerpos de las ratas sin complicaciones y sin necesidad de extirpación quirúrgica.
Wang menciona:
“Es posible ajustar la duración del estimulador dentro del cuerpo, de semanas a meses, modificando las propiedades del material bioabsorbible que recubre el dispositivo”.
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