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Mezclar seda con polímeros puede ayudar a crear nuevos implantes biomédicos

Mezclar seda con polímeros puede ayudar a crear nuevos implantes biomédicos


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La seda tejida por las arañas ha fascinado durante mucho tiempo a los ingenieros humanos que aún no han comprendido completamente cómo crear artificialmente esta fibra fina y resistente. Pero una nueva investigación compartida en la Reunión y Exposición Virtual de Otoño de 2020 de la American Chemical Society (ACS) sugiere que podemos recrearla mezclando seda con polímeros sintéticos, lo que podría conducir a estructuras capaces de reemplazar los cojines de cartílago en la rodilla.

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La combinación de seda con polímeros compuestos podría crear materiales médicos avanzados

"La seda tiene un gran potencial para su uso en aplicaciones biomédicas", dijo el investigador principal del proyecto, Juan Guan, quien tiene un doctorado. "La seda es versátil y el cuerpo humano la tolera bastante bien, e incluso puede degradarla y absorberla".

La seda y la medicina tienen una relación de larga data. Los registros de los médicos antiguos están repletos de relatos de coser a pacientes con fibras hiladas por gusanos de seda, y datan de hace casi 2000 años. Los cirujanos modernos terminan algunas cirugías, como en el ojo, con suturas de seda.

Los científicos descubrieron cómo la combinación de polímeros sintéticos con seda podría proporcionar nuevos materiales versátiles con amplias aplicaciones en medicina y potencialmente en otros campos.

Fibras de seda más largas mejor que hebras más cortas

Por supuesto, otros investigadores han desarrollado materiales compuestos con seda, pero normalmente trabajaron con fibras cortas o solo con la proteína primaria contenida en la seda.

Guan, por otro lado, se centró en las telas de seda tejidas con hilos largos y únicos. Los capullos de gusanos de seda a veces contienen fibras de casi 5.000 pies (1.524 metros) de largo y pueden distribuir el estrés mecánico de manera más efectiva cuando se usan en tela de lo que podemos esperar de hebras más cortas y discretas, agregó Guan.

En sus estudios, el equipo de Gran usó seda de gusanos de seda domesticados comunes que pertenecen a la especie Bombyx mori, y también fibras más fuertes y elásticas de la naturaleza Antheraea pernyi especies.

Los investigadores combinaron esta tela con una matriz de polímero, típicamente un epoxi, que es común en los adhesivos. Cuando se combinan, la tela y el polímero crean un laminado, como la superficie duradera que cubre los muebles, y luego se corta en las formas que los investigadores desean.

Los nuevos materiales biomédicos pueden ayudar a que las vértebras se fusionen mejor que el metal

Esto es significativo porque estas propiedades podrían conducir a nuevos materiales capaces de integrarse con más éxito en el cuerpo humano que los materiales actuales. Por ejemplo, Guan y su equipo están colaborando con médicos ortopédicos para desarrollar una estructura con forma de jaula para mantener temporalmente las vértebras en su lugar mientras se fusionan después de una cirugía mayor.

Este es un papel típicamente llenado con metal, pero la dureza y rigidez de los compuestos de seda es más compatible con los huesos, lo que podría convertirlos en una alternativa más resistente y cómoda a las estructuras metálicas torpes, dijo Guan.

Si bien existen muchos desafíos para llevar compuestos de seda a la sala quirúrgica de los principales hospitales, es interesante saber que una de las sustancias más místicas producidas por otras especies de vida está sirviendo para avanzar en el futuro de la tecnología biomédica.


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