Forskere leder efter nanostrukturer, der tillader kompatibilitet mellem metal og menneskelige knoglevæv

Et af målene for Cimav-specialister er at udvikle biomedicinske implantater, der er nødvendige i Mexico, da dem, der findes på hjemmemarkedet, normalt fremstilles i udlandet.

Forskellige videnskabelige projekter udført på Forskningscenter for Avancerede Materialer (Cimav), Enhed Monterrey, i det nordlige Mexico, rettet mod ét mål:udvikling af biomedicinske implantater, da dem, der findes på hjemmemarkedet, generelt kommer fra udenlandsk fremstilling.

I øjeblikket, dette center, del af National Council for Science and Technology (CONACYT) og placeret i Park of Research and Technological Innovation (PIIT), forsker i nye materialer, belægningssystemer og specifikke egenskaber til brug ved fremstilling af hofte- og knæimplantater, og, i fremtiden, af tanddele.

Denne kombination af forskning er fokuseret på nanostrukturerede materialer med biokompatible og antibakterielle egenskaber. I denne forbindelse Ana Maria Arizmendi Morquecho, Cimav lærd, forklarer, at udfordringen er at finde passende foranstaltninger til at forbedre kompatibiliteten af ​​en metalstruktur med den kemiske sammensætning af knoglevæv og menneskelige knoglers nanostrukturer.

"Biokompatibilitet er et materiales evne til at være i kontakt med levende væv uden negative virkninger, som derfor repræsenterer en af ​​de vigtigste egenskaber ved fremstillingen af ​​et biomedicinsk implantat. I øjeblikket, knæ- og hofteimplantaterne er komplekse systemer lavet af titanlegeringssubstrater, som kræver en belægning, der er kompatibel med knoglevæv og fysiologiske væsker ved hjælp af nanoteknologi; for at opnå denne mellemliggende belægning, afsætningsteknikker af nye syntetiserede materialer anvendes.

"Vi bruger et keramisk materiale, der er kompatibelt med knoglen, i dette tilfælde hydroxyapatit, som bruges som en matrix og nanopartikler fra andre materialer bruges til at forstærke den og give forbedringer af biokompatibiliteten, ledslid og mekaniske egenskaber, " siger Arizmendi Morquecho.

Hun gentager, at materialerne bliver mere og mere komplekse og funktionelle, da de skal være modstandsdygtige over for slid, udviser samtidig forbedrede mekaniske egenskaber og kompatibilitet med den menneskelige krop, samtidig med at de overholder folkesundhedskravene.

Forskeren ved Cimav forklarer, at på grund af kompleksiteten af ​​systemet til knæimplantatet, videnskabeligt arbejde er afsluttet i dele:forskning er fokuseret på belægningen, der vil forbinde metalsubstratet (titaniumlegering) til knoglen; forskere skal også studere polymere biomaterialer, som vil være i kontakt med artikulationen, og som er kompatible med kropsvæsker.

"Hvert forskningsprojekt er en afhandling på kandidatniveau, der involverer deltagelse af en tværfaglig gruppe af forskere, der i sidste ende samles om det samme produkt, en sidste komponent. Den næste fase af projektet er at validere in vitro og in vivo syntetiseret materiale på laboratorieniveau, for hvilke forbindelsen med andre enheder såsom medicinske skoler og akademiske institutioner, der er specialiseret i denne type test, er nødvendig. Det er vigtigt at bemærke, at kompatibilitetstest er standardiseret under sanitære politikker, og disse enheder er ansvarlige for validering i vores udvikling.

Materialespecialisten siger, at den førnævnte forskning har ført til ti artikler publiceret i videnskabelige tidsskrifter.

For at komme til det færdige produkt, Cimav har samarbejdet med højere uddannelsesinstitutioner og andre teknologiske forskningscentre, men mangler stadig at finde indenlandske virksomheder, der er interesserede i at fremstille den endelige komponent.

I denne forbindelse Arizmendi Morquecho bemærker, at fordelen ved at arbejde i PIIT er den nemme forbindelse med andre institutioner nationalt og globalt, der har andre teknologier, yderligere infrastruktur og kan være nyttig til at opnå det endelige produkt.

"Videnskab-teknologi-innovation-økosystemet er en nødvendighed i regionen, så skabelsen af ​​PIIT er en vej, vi skal gå for at bevæge os hurtigere. At lave research er ikke alt; erhvervsdeltagelse er påkrævet og deltagelse af en statslig enhed for at tilbyde innovative produkter, der er nødvendige for den nationale befolkning. Alt har at gøre med fremdriften i innovationsøkosystemet i staten, " slutter hun.