Nuevo biomaterial para acelerar la curación de lesiones en huesos craneales

martes, 02 de mayo de 2023 • Neph Rivera : Contacto

Un miembro de la facultad de la Universidad de Texas en Arlington utilizará una subvención federal multiinstitucional de $ 2,3 millones para ayudar a aprovechar el poder curativo de la nanotecnología de semiconductores.

Venu Varanasi, profesor asociado en el Centro de Investigación de Músculo Óseo en la Facultad de Enfermería e Innovación en Salud, está desarrollando biomateriales semiconductores para ayudar a acelerar la curación ósea en pacientes que sufren defectos en los huesos del cráneo.

El proyecto es una colaboración con los investigadores de la UTA Marco Brotto, director del Centro de Investigación Bone-Muscle, y Pranesh Aswath, profesor de bioingeniería y vicerrector sénior, a quienes Varanasi describió como sus mentores. Los científicos de UTHealth Houston, Rice University y UT Southwestern Medical Center también están contribuyendo al proyecto.

Por lo general, se usan dos estrategias de tratamiento para los huesos craneales, cada una con sus propios inconvenientes, dijo Varanasi.

Varanasi y su equipo esperan desarrollar un nuevo material que pueda ayudar a acelerar y estandarizar la cantidad de tiempo que tardan los pacientes en sanar.

"Nuestro proyecto es fabricar algunos materiales nuevos que puedan mejorar la tasa de curación de los implantes fijadores y mejorar la estabilidad de los materiales degradables para que el hueso pueda generarse más rápido en ambas situaciones", dijo.

El enfoque de Varanasi está en el uso de un biomaterial semiconductor que induce un efecto curativo y minimiza las respuestas inmunitarias y la inflamación.

"Usamos un material particular que se puede encontrar en un microchip y lo colocamos como recubrimiento de implante en dispositivos fijadores o como nanopartícula en los materiales degradables", dijo. "Esto ayudará a impulsar la actividad antioxidante, que puede ayudar a producir tejido óseo y vascular que se requiere para curar toda la brecha ósea".

Varanasi dijo que este nuevo enfoque se inspiró en investigaciones anteriores con plantas y el elemento silicio, que estimuló la producción de enzimas que ayudaron a las plantas a sobrevivir en condiciones traumáticas como la sequía.

“Comencé a producir datos y descubrí que, al igual que las plantas, los mamíferos y los humanos producen el mismo tipo de enzimas”, dijo Varanasi. "Nadie creó el vínculo entre el ion de silicio y los mecanismos antioxidantes en los mamíferos hasta nuestro proyecto".

Para desarrollar el biomaterial semiconductor, Varanasi está colaborando con el Centro de Investigación de Nanotecnología del Instituto Shimadzu y el Centro de Caracterización de Materiales y Biología de la UTA.

Varanasi reconoció las contribuciones críticas de los ex estudiantes de doctorado que lo ayudaron a obtener los datos necesarios para esta gran subvención. Incluyen a Kamal Awad (ciencia e ingeniería de materiales) y Neelam Ahuja (kinesiología). También destacó el apoyo de la Oficina del Vicepresidente de Investigación e Innovación de la UTA y Leticia Brotto por su asistencia en la tutoría de estudiantes y aprendices.

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Esta investigación fue financiada por el Instituto Nacional de Investigación Dental y Craneofacial de los Institutos Nacionales de Salud con el número de concesión R01DE031872. El contenido es responsabilidad exclusiva de los autores y no representa necesariamente los puntos de vista oficiales de los Institutos Nacionales de Salud.