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El doctor Néstor Méndez Lozano, profesor e investigador de la Universidad del Valle de México (UVM), y un grupo de investigadores de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM) y del Centro de Investigación y Estudios Avanzados (Cinvestav), Unidad Querétaro, desarrollaron un material biocompatible, similar al hueso natural, que puede ser útil para la fabricación de prótesis articulares.
El propósito de la investigación fue fabricar un material capaz de sustituir a la hidroxiapatita, el cual es un tipo de fosfato de calcio. A decir de Méndez Lozano, esta alternativa es de importancia ya que reemplazaría los materiales metálicos como sustitutos, que son más costosos y su utilidad es limitada en cuanto a biocompatibilidad; otra de las ventajas es que los materiales sustitutos fabricados de metales no presentan propiedades elásticas.
El investigador explicó que los tejidos óseos, como los huesos, están formados por dos fases: una orgánica que principalmente es colágeno y la otra inorgánica que es hidroxiapatita. Esta fase es la responsable de las propiedades de dureza y resistencia en los huesos. Su utilidad se encuentra en el desarrollo de prótesis o recubrimientos para regenerar tejido óseo debido a sus excelentes propiedades de biocompatibilidad.
La hidroxiapatita representa un depósito del 99 por ciento del calcio corporal y 80 por ciento del fósforo total.
El material fabricado es un fosfato de calcio que contiene calcio y fósforo en una relación de Ca/P = 1.7, es decir, se obtiene hidroxiapatita sintética con las mismas propiedades químicas que la hidroxiapatita natural presente en los huesos.
El investigador destacó que, entre los hallazgos de mayor relevancia, se encuentra la biocompatibilidad, ya que, al ser un material similar al hueso natural, el organismo lo reconoce como propio y no lo rechaza. Además, encontraron la formación de diferentes morfologías a nivel nanométrico, que influyen en las propiedades mecánicas del material.
“Este material representa un avance importante en el desarrollo de nuevas prótesis, incluso utilizando manufactura aditiva como la impresión 3D, al cambiar las que normalmente se usaban como lo eran las prótesis de metales, como el titanio”, detalló el profesor Néstor Méndez.
El proceso de producción consiste en realizar una síntesis química donde se usan precursores como el nitrato de calcio y el fosfato de potasio. La combinación de estos reactivos en un proceso hidrotermal asistido por microondas bajo ciertas condiciones de presión y temperatura da como resultado la obtención de hidroxiapatita.
Dada su relevancia, el artículo del doctor Mendoza en el que detalla este desarrollo y cuyo título es Efecto de la temperatura sobre el tamaño de los cristales de los polvos de hidroxiapatita obtenidos por el proceso de precipitación húmeda, fue publicado en la revista científica Journal of Saudi Chemical Society, el cual publica artículos originales de trabajos de investigación revisados por pares en el área de la química a nivel internacional.
“El estudio de los biomateriales representa un área de gran innovación ya que hoy en día es necesario producir materiales con mejores propiedades y que sean capaces de cumplir las funciones necesarias”, expresó.
En la investigación también participaron, por parte de UVM Campus Querétaro, el doctor Marco Zamora Antuñano y el Ingeniero Carlos González Gutiérrez. Como coautor, del Centro de Física Aplicada y Tecnología Avanzada de la UNAM, partició el doctor Miguel Apátiga Castro y del Cinvestav Unidad Querétaro, son coautores la Doctora. Karen Soto y el doctor Alejandro Manzano Ramírez.
El doctor Néstor Mendez Lozano concluyó que la ciencia de materiales involucra el mejoramiento de las propiedades en los materiales modificando su estructura interna, sin embargo, siempre es necesario un equipo multidisciplinario para poder resolver problemáticas y ofrecer alternativas que tengan un beneficio en la sociedad, en este caso en la salud de las personas.
La función central de los biomateriales es restablecer una función anatómica y facilitar la curación de las personas después de una lesión o enfermedad. Se usan en aplicaciones médicas para apoyar, mejorar o reemplazar tejido dañado o una función biológica. El primer uso histórico de los biomateriales se remonta a la antigüedad, cuando los antiguos egipcios utilizaban suturas hechas de tendones animales. El campo moderno de los biomateriales combina medicina, biología, física y química, e influencias más recientes de la ingeniería de tejidos y la ciencia de los materiales.
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