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Un grupo de científicos reproduce, por primera vez, huesos artificiales en laboratorio

02/11/2010

  2 de noviembre de 2010

Investigadores de la Universidad Tecnológica de Eindhoven (TU/e), en los Países Bajos, han logrado imitar, por primera vez, el proceso de formación de los huesos dentro de un laboratorio. Según ha hecho público la TU/e, vía comunicado, los huesos se desarrollaron a base de fibras de colágeno, el de mayor presencia en huesos y piel, en las que se depositó fosfato cálcico produciendo nanocristales.

Durante el proceso, se copió el mismo crecimiento de fosfato cálcico que tiene lugar en la formación de huesos reales. Según los científicos, en el cuerpo humano, el calcio se halla en los huesos en forma de una estructura cristalina (hidroxiapatita) a base de fosfato de caclcio que se instala alrededor de una matriz orgánica de proteína colagenosa que aporta fuerza y rigidez. Basándose en las imágenes obtenidas con su investigación, Nico Sommerdijk y Fabio Nudelman, del departamento de ingeniería química y química de la TU/e, han llegado a la conclusión que las fibras de colágeno son, en sí mismas, las que supervisan la formación mineral y, en consecuencia, las que dirigen el desarrollo de los huesos. En opinión del equipo de investigación, las biomoléculas ejercerían, en este proceso de mineralización, un rol diferente al que se creía. En concreto, servirían para conservar el fosfato cálcico en solución líquida hasta que se inicie el proceso de crecimiento del mineral.

Así pues, los científicos pudieron observar cómo se desarrollaban los huesos dentro de las fibras de colágeno a través de un microscopio electrónico único, el cryoTitan equipado con dispositivos de tecnología punta, como una cámara MultiScan CCD o un prisma óptico para holografía, a fin de proporcionar una resolución tan alta que permita registrar imágenes de átomos individuales.

Por su parte, el Instituto Nacional de Investigación en Cerámica italiano (ISTEC) lleva a cabo nuevos implantes óseos basados en el descubrimiento realizado por Sommerdijk y Nudelman.

A principios de este ejercicio, el instituto italiano daba a conocer sus últimos descubrimientos acerca de un nuevo método para crear huesos a partir de madera de ratán, durante un proceso de 10 días de duración. Los científicos italianos obtuvieron un material óseo muy resistente, capaz de aguantar la carga de cualquier organismo, y a la vez, duradero ya que no debería ser sustituido. 

El estudio abre nuevas líneas de investigación para los expertos de la TU/e. Por ejemplo, en la producción de varios tipos de nanomateriales. Menores que una décima de micrómetro, estos nanomateriales, presentan varias características de interés para el ámbito de la ingeniería: propiedades fundamentales cambiantes (magnetización, propiedades ópticas, temperatura de fusión, etc.) comparadas con los mismos materiales en escalas corrientes.

Actualmente, Sommerdijk y Nudelman trabajan a escala nanométrica con la magnetita, un material magnético que se emplea como biomarcador o para almacenar datos.