Avanzando en el tratamiento de la deformidad del pie plano adquirida en adultos: soporte biomecánico mejorado a través de injertos bioingenierizados integrados con óxido de grafeno probados in silico
Autores: Nieto, Sebastián; Gantiva-Díaz, Mónica; Hoyos, María A.; Montoya, Yuliet; Cruz, Juan C.; Cifuentes-De la Portilla, Christian
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Avanzando en el tratamiento de la deformidad del pie plano adquirida en adultos: soporte biomecánico mejorado a través de injertos bioingenierizados integrados con óxido de grafeno probados in silico
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales para aplicaciones biomédicas
Palabras clave
Deformidad de pie plano
Arco plantar
Injertos de material sintético
óxido de grafeno
Atributos biomecánicos
Andamiaje regenerativo
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 47
Citaciones: Sin citaciones
La deformidad del pie plano adquirida en adultos (AAFD) es una condición ortopédica progresiva que causa el colapso del arco longitudinal medial del pie, a menudo vinculada con lesiones a los estabilizadores pasivos del arco plantar, como el ligamento de resorte (SL) y la fascia plantar. El tratamiento convencional generalmente implica reemplazar el SL con injertos de material sintético, que, aunque proporcionan soporte mecánico, carecen de la compatibilidad biológica de los ligamentos nativos. En respuesta a esta deficiencia, nuestro estudio desarrolló un injerto polimérico torcido electrohilado hecho de policaprolactona (PCL) y gelatina tipo B (GT), mejorado con óxido de grafeno (GO), un nanomaterial bidimensional, para fortalecer los atributos biomecánicos. La adición de GO tenía como objetivo igualar la resistencia mecánica del tejido ligamentoso nativo, con la mezcla PCL-GT-GO al 2.0% demostrando un módulo de Young óptimo de 240.75 MPa. Además, el injerto mostró una excelente biocompatibilidad, evidenciada por reacciones no hemolíticas, una humectabilidad adecuada y una agregación plaquetaria favorable, características esenciales para promover la adhesión y proliferación celular. Un ensayo MTT reveló una viabilidad celular superior al 80% después de 48 horas de exposición, destacando el potencial del injerto como un andamiaje regenerativo para los ligamentos afectados. La modelización computacional del pie humano en varias etapas de AAFD evaluó el rendimiento in situ del injerto, con el injerto PCL-GT-OG al 2.0% previniendo eficazmente el colapso del arco plantar y ofreciendo soporte al pronador del retropié. Nuestro estudio, basado en simulaciones in silico, sugiere que este injerto bioingenierizado tiene una promesa significativa como tratamiento alternativo en la cirugía de AAFD, marcando un avance en la integración de la ciencia de materiales avanzados para mejorar la atención al paciente.
Descripción
La deformidad del pie plano adquirida en adultos (AAFD) es una condición ortopédica progresiva que causa el colapso del arco longitudinal medial del pie, a menudo vinculada con lesiones a los estabilizadores pasivos del arco plantar, como el ligamento de resorte (SL) y la fascia plantar. El tratamiento convencional generalmente implica reemplazar el SL con injertos de material sintético, que, aunque proporcionan soporte mecánico, carecen de la compatibilidad biológica de los ligamentos nativos. En respuesta a esta deficiencia, nuestro estudio desarrolló un injerto polimérico torcido electrohilado hecho de policaprolactona (PCL) y gelatina tipo B (GT), mejorado con óxido de grafeno (GO), un nanomaterial bidimensional, para fortalecer los atributos biomecánicos. La adición de GO tenía como objetivo igualar la resistencia mecánica del tejido ligamentoso nativo, con la mezcla PCL-GT-GO al 2.0% demostrando un módulo de Young óptimo de 240.75 MPa. Además, el injerto mostró una excelente biocompatibilidad, evidenciada por reacciones no hemolíticas, una humectabilidad adecuada y una agregación plaquetaria favorable, características esenciales para promover la adhesión y proliferación celular. Un ensayo MTT reveló una viabilidad celular superior al 80% después de 48 horas de exposición, destacando el potencial del injerto como un andamiaje regenerativo para los ligamentos afectados. La modelización computacional del pie humano en varias etapas de AAFD evaluó el rendimiento in situ del injerto, con el injerto PCL-GT-OG al 2.0% previniendo eficazmente el colapso del arco plantar y ofreciendo soporte al pronador del retropié. Nuestro estudio, basado en simulaciones in silico, sugiere que este injerto bioingenierizado tiene una promesa significativa como tratamiento alternativo en la cirugía de AAFD, marcando un avance en la integración de la ciencia de materiales avanzados para mejorar la atención al paciente.