El hidrogel ‘Off the Charts’ supera al cartílago y podría estar en las rodillas humanas el próximo año

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Cortesía de Benjamin Wiley, Universidad de Duke.

Una actualización largamente esperada de un avance médico de 2020 podría tener un replicante de cartílago de rodilla pure disponible para cirugías de reemplazo para 2023.

El dolor de rodilla proviene del desgaste progresivo del cartílago entre la articulación de la rodilla conocido como osteoartritis, que afecta a casi uno de cada seis adultos (867 millones de personas) en todo el mundo.

Para aquellos que desean evitar reemplazar toda la articulación de la rodilla, pronto puede haber otra opción que podría ayudar a los pacientes a recuperarse rápidamente, sin dolor y mantenerse así.

GNN informó en 2020 sobre el desarrollo de la Universidad de Duke de un gel a base de agua diseñado para reemplazar el cartílago desgastado en las articulaciones de la rodilla basado en los principios del biodiseño que se encuentran en nuestro cartílago dado por Dios.

Para hacer este materials, el equipo de Duke tomó láminas delgadas de fibras de celulosa y las infundió con un polímero llamado alcohol polivinílico, una sustancia pegajosa viscosa que consiste en cadenas fibrosas de moléculas repetitivas, para formar un gel.

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Aunque el 60% es agua, un solo disco del tamaño de un cuarto del gel especial puede soportar el peso de una pesa rusa de 100 libras sin rasgarse o perder su forma.

Cuando el gel se estira, las fibras de celulosa resisten la tracción y ayudan a mantener unido el materials. Y cuando se aprieta, las cargas negativas a lo largo de las cadenas rígidas de polímero se repelen entre sí y se adhieren al agua, ayudándola a recuperar su forma authentic.

En un experimento, el equipo lo sometió a 100 000 ciclos de extracción repetida y el materials resistió tan bien como el titanio poroso que se usa para los implantes óseos.

También frotaron el nuevo materials contra el cartílago pure un millón de veces. Descubrieron que su superficie autolubricante suave y resbaladiza es tan resistente al desgaste como la actual y cuatro veces más resistente al desgaste que los implantes de cartílago sintético actualmente aprobados por la FDA para su uso en el dedo gordo del pie.

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“Si todo va según lo planeado, el ensayo clínico debería comenzar en abril de 2023”, dijo el profesor de química de Duke, Benjamin Wiley, quien dirigió la investigación.

Desde 2020, las mejoras en el diseño han animado al equipo a pensar que algún día se convertirán en la norma.

En el pasado, los investigadores que intentaron crear hidrogeles más fuertes utilizaron un proceso de congelación y descongelación para producir cristales dentro del gel, que expulsan el agua y ayudan a mantener unidas las cadenas de polímero.

En el nuevo estudio, en lugar de congelar y descongelar el hidrogel, los investigadores utilizaron un tratamiento térmico llamado recocido para persuadir a que se formaran aún más cristales dentro de la crimson de polímeros.

Al aumentar el contenido de cristal, los investigadores pudieron producir un gel que puede soportar cinco veces más estrés al tirar y casi el doble de presión en relación con los métodos de congelación y descongelación.

Además, las pruebas encontraron que el diseño permanece sujeto un 68 % más firmemente que el cartílago pure sobre el hueso.

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Para los jóvenes con el cartílago de la rodilla desgastado, tal vez de una carrera de deportes de alto nivel, un reemplazo whole de rodilla es una opción poco atractiva, ya que las prótesis de rodilla modernas se desgastan con el tiempo y facilitarían otra cirugía de reemplazo whole en su vida. El hidrogel simplemente podría ser reemplazado si lograran destruirlo también.

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