Huesos dañados por implantes de madera

¿Es posible sustituir huesos dañados por madera? El envejecimiento conlleva afecciones como la osteoporosis, la artrosis, el cáncer de hueso, etc. Se calcula que en todo el planeta se realizan anualmente 2,2 millones de operaciones de injerto óseo, una cifra que aumentará debido a los cambios en el estilo de vida y al aumento de la longevidad.

La búsqueda de materiales biomiméticos (que imitan la estructura y la función de sistemas biológicos) similares al hueso en cuanto a dureza, flexibilidad y densidad no cesa entre aquellos dedicados a la ciencia médica. El objetivo pasa por sustituir los implantes de aleaciones metálicas por este tipo de materiales. Un grupo de investigadores italianos pertenecientes al Consejo Nacional de Investigación de Italia (CNR) se ha planteado la posibilidad de sustituir huesos dañados por implantes de madera. Sus descubrimientos se publicarán en el próximo número de la revista International Journal of Healthcare Technology and Management.

De hecho, a escala microscópica, la estructura de algunos tipos de madera guarda mucha similitud con la del hueso. Además, esta estructura comparte varias propiedades biomecánicas como dureza y ligereza elevadas debido a su organización jerárquica.

El profesor Ugo Finardi, del Instituto de Investigación Económica sobre Empresa y Crecimiento del CNR (CERIS) y la Universidad de Torino, y el profesor Simone Sprio del Instituto de Ciencia y Tecnología Cerámicas del CNR (ISTEC) realizaron un estudio práctico sobre las implicaciones de las nuevas tecnologías disponibles para este fin. El Grupo Científico sobre Biomateriales del ISTEC retomó esta idea y se inspiró en la naturaleza para aplicar un método nanotecnológico que permitiese transformar la madera de ratán en implantes organizados jerárquicamente. Los profesores y sus investigadores colaboradores Anna Tampieri y Andrea Ruffini descubrieron que la dureza y la flexibilidad de los materiales biomiméticos eran similares a las del hueso natural y muy superiores a las que es posible lograr mediante tecnologías de aleación de metales.

Madera parecida al hueso humano
Los profesores entienden que la tecnología podría aprovechar la estructura física jerárquica del ratán para que sirva de andamiaje sobre el que crear un material sintético que sustituya el tejido óseo dañado o perdido. Además, este material podría soportar cargas, un aspecto limitante para el empleo de otros materiales biomiméticos desarrollados hasta ahora. No obstante, el procesado de la madera en bruto para eliminar los componentes químicos incompatibles con una implantación en humanos es largo y complejo. Aun así, los profesores entienden que los beneficios que generaría la producción de un material similar al hueso de este tipo superan con creces a los inconvenientes de esta opción.

Para convertir la madera en implantes es necesario aplicar un tratamiento térmico que elimine la celulosa, la lignina y otras sustancias vegetales. Como resultado se obtiene un esqueleto de carbono en el que se infiltra y con el que reaccionan el calcio, el oxígeno y el fosfato para dar lugar a un material poroso similar química y mecánicamente al hueso.

El equipo científico concluyó que, a diferencia de las aleaciones metálicas, la cerámica e incluso los trasplantes de hueso, su material patentado posee un coste bajo, buenas propiedades biomecánicas y además es biocompatible. También puede integrarse en los huesos existentes y favorecer la regeneración ósea.

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