Huesos de oveja, solución prometedora para la elaboración de prótesis ¿por qué?

A partir de ellos sería posible extraer hidroxiapatita -el cristal principal que les confiere la dureza característica a los huesos y dientes-, un material que serviría como recubrimiento en implantes para animales y, potencialmente, a futuro, para las personas. Aunque en Colombia la normativa limita el uso de productos de origen animal en humanos, esta solución representa un enfoque prometedor para aprovechar recursos desechados y mejorar la calidad de las prótesis.

Si bien los implantes metálicos como los elaborados a partir de titanio son muy comunes en la medicina debido a su resistencia y durabilidad, estos son bioinertes, es decir, no interactúan bien con el tejido óseo, lo que puede causar problemas como la formación de una cápsula fibrosa alrededor del implante o dificultades para que el hueso crezca alrededor de él.

Por el contrario, la hidroxiapatita, biocristal natural compuesto de calcio, fósforo e hidrógeno, es compatible biológicamente con los tejidos vivos, por lo que cada vez se utiliza más en la medicina estética y en otros procedimientos médicos, como el recubrimiento de implantes para facilitar la unión entre el implante y el hueso.

La ingeniera física Natalia Alzate Acevedo, candidata a magíster en Ciencias-Física, de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) Sede Manizales, menciona que, “para resolver este problema, se están explorando recubrimientos con materiales como la hidroxiapatita, una cerámica que se parece mucho al componente mineral de los huesos humanos. Aunque las versiones sintéticas son una opción, no siempre tienen la misma eficacia que la hidroxiapatita natural”.

Desde hace varios años la Universidad viene explorando el potencial uso de dicho material extraído de cerdos, de escamas de tilapia, de bovinos o de cáscara de huevo, entre otras fuentes; pero ahora, la investigadora Alzate estudia el uso de la hidroxiapatita obtenida de los huesos de las ovejas, utilizando un método que combina la oxidación electrolítica por plasma - un proceso de tratamiento de superficies electroquímico que se puede utilizar para producir recubrimientos cerámicos en metales como aluminio, magnesio, titanio, circonio, tantalio, niobio y sus aleaciones-, y el tratamiento hidrotermal, en el que se alterna agua caliente y fría.

A temperaturas extremas

“Tomamos los huesos de las ovejas, los limpiamos, trituramos y sometimos a procesos de calcinación y molienda hasta obtener un polvo fino que luego utilizamos en recubrimientos”, precisa.

Primero, los huesos se limpian y se tratan térmicamente a temperaturas controladas (600 °C, 800 °C o 1000 °C) para extraer la hidroxiapatita, adicionalmente, se utiliza una muestra comercial para poder comparar los resultados obtenidos. Luego, esta se aplica sobre láminas de titanio mediante oxidación electrolítica por plasma, un proceso que genera una capa de óxido de titanio en la superficie del metal. Finalmente, el recubrimiento se mejora con el tratamiento hidrotermal, un método que permite un crecimiento controlado de hidroxiapatita.

La investigación demostró que los recubrimientos de hidroxiapatita calcinada a 800 °C ofrecieron los mejores resultados en pruebas electroquímicas. “Observamos que las muestras tuvieron un recubrimiento uniforme y mejores resultados”, comenta la investigadora Alzate.

Además, la hidroxiapatita natural contiene trazas de elementos como sodio y magnesio, que son esenciales para la regeneración ósea. Esto mejora la interacción del implante con el tejido y favorece el crecimiento del hueso alrededor del material implantado.

Este avance tiene un gran potencial para crear implantes ortopédicos y dentales más eficaces, por ejemplo, de cadera y rodilla, que mejoran la integración ósea y reducen complicaciones postoperatorias; prótesis dentales, que facilitan la fijación al hueso maxilar o mandibular; y aplicaciones en veterinaria, especialmente para tratamientos ortopédicos en animales como perros.

Gran potencial, pero limitado

“Aunque es viable técnicamente, el uso de hidroxiapatita de fuentes animales en humanos está limitado por normativas estrictas. Sin embargo, hay un gran potencial para aplicaciones en veterinaria o futuras aprobaciones reguladoras”, señala.

Aún falta realizar estudios preclínicos y pruebas en organismos vivos para confirmar su eficacia en entornos biológicos reales. También es necesario adaptar el proceso para su producción a escala industrial. Estos pasos podrían allanar el camino para su uso en medicina humana en el futuro.

La tesis de la candidata a Magíster Alzate Acevedo no solo busca mejorar la calidad de los implantes, sino también ofrecer una alternativa sostenible aprovechando desechos animales. “La idea es transformar algo que se considera un residuo en un material valioso que pueda mejorar la calidad de vida de las personas y los animales,” concluye.

Con más apoyo e investigaciones, este avance podría convertirse en un estándar en la medicina regenerativa, demostrando cómo la innovación puede transformar la salud y el medio ambiente al mismo tiempo.

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