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Nanodiamantes de seguridad para los implantes de revestimientos: estudio

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Nanodiamantes de seguridad para los implantes de revestimientos: estudio

Mensaje por alan d el Mar Feb 07, 2012 3:29 am


Nanodiamantes diseñadas para endurecer las articulaciones artificiales también puede prevenir la inflamación causada cuando las articulaciones de metal trabajadoras arrojar los desechos en el cuerpo, de acuerdo con un estudio previo publicado esta semana en la revista Acta Biomaterialia.

En la carrera por crear más duradero y menos dolor en las articulaciones artificiales, de la Universidad de Alabama en Birmingham investigadores están estudiando si los revestimientos nanodiamantes pueden reducir el desgaste en las articulaciones hechas de aleaciones de metales. El trabajo es importante porque, según la Academia Americana de Cirujanos Ortopédicos, más de 418,000 reemplazos de rodilla y 328.000 reemplazos de cadera se realizan en los Estados Unidos cada año, los números se espera que trepe a medida que envejece la población del país.

Desgaste de las articulaciones genera desechos que pueden causar dolor, limitan la movilidad y acelerar el fallo de la junta. Partículas de suciedad de las superficies de metal son absorbidos por la compactación células inmunes llamadas macrófagos, que luego se segregan sustancias químicas que provocan inflamación y dolor. Esta inflamación se convierte en el hueso se alimentan de las células cerca de los implantes y el hueso de pérdida aumenta la probabilidad de que los implantes se desatará y requieren una segunda cirugía.

Recubrimientos de diamante puede terminar el derramamiento de desechos de metal, pero la constante de fuerza de molienda en las articulaciones puede causar incluso nano-diamantes de arrojar algunas partículas. Estudios anteriores sugieren que los diamantes de arrojar menos basura y partículas más pequeñas, pero, con las nuevas aplicaciones en la administración de fármacos y bio-imágenes, las consecuencias de la acumulación de partículas en los órganos debe ser conocida.

Sobre la base de la forma en nano-diamantes interactúan con los macrófagos en un plato, los autores del estudio sugieren que el tamaño normal y la concentración de partículas de desgaste debe causar ninguna inflamación ni toxicidad. Los macrófagos que engullen más pequeños nano-diamantes liberan menos sustancias químicas inflamatorias que las partículas más grandes encontrando derramadas por las superficies de metal y polímero de los implantes convencionales.

"Nuestros resultados se suman a la evidencia temprana de que los nanodiamantes son, en efecto tóxico en las células vivas", dijo Vinoy Thomas, Ph.D., investigador asociado en el Departamento de Física de la UAB en el Colegio de Artes y Ciencias, y el autor correspondiente del estudio. "El siguiente paso será llevar a cabo experimentos para confirmar que las partículas nanodiamantes de diferentes tamaños y concentraciones de acabar, y si la acumulación en esos destinos es seguro."

Los autores citan un estudio previo en ratones que revelaron 60 por ciento de inyección de partículas nanodiamantes se depositan en el hígado a la media hora de la dosificación, y el resto se depositó en el bazo y los pulmones. Estos nano-diamantes de exploración como los vehículos de entrega de medicamentos se cuenta con estas tendencias.

Menos el mejor

En el presente estudio, los macrófagos fueron expuestos a nanodiamantes sintéticos de diferentes tamaños (6, 60, 100, 250 y 500 nanómetros) y concentraciones (0, 10, 50, 100, 200 microgramos por mililitro).

A las concentraciones de menos de 50 microgramos por mililitro de solución (a la que normalmente se producen como residuos), nano-diamantes no eran tóxicas para los macrófagos, que continuaron prosperando y metabolizar la energía independientemente del tamaño de partícula, de acuerdo con los autores del estudio. Una vez que la concentración de nanodiamantes excedido de 200 microgramos por mililitro, la viabilidad de macrófagos se redujo hasta un 50 por ciento, independientemente del tamaño de partícula.

Además, la exposición nanodiamantes redujo significativamente la expresión de varios genes conocidos que juegan un papel en la inflamación y la pérdida ósea relacionada cuando se compara con el metal y las partículas de plástico, incluyendo el factor de necrosis tumoral (TNF) -, interleucina (IL) -1, quimioquinas CCL2 y? crecimiento derivado de plaquetas (PDGF). Los investigadores sostienen que el tamaño más pequeño y más bajos de concentración significaba nanodiamantes fueron engullidas por los macrófagos que pusieron en libertad un menor número de sustancias químicas inflamatorias que se convirtieron en un menor número de genes nocivos.

"Los estudios anteriores sobre las superficies de diamante conjuntos han demostrado una marcada reducción en el volumen de los desechos de desgaste en comparación con la primera generación de aleación y de polietileno de partes de una articulación, pero el trabajo continúa para garantizar que son seguros", comenta Yogesh Vohra, Ph.D., director del Centro de la UAB de materiales a nanoescala y biointegración y autor principal del estudio. "Esperamos que el volumen de desgaste reducido y tamaño de las partículas se espera para la articulación del diamante representan un avance importante con respecto a los cojinetes ortopédicos convencionales."

"Este estudio proporciona el conocimiento necesario para nosotros para continuar nuestro nano-evaluación toxicológica de las partículas nanodiamantes", dijo Namasivayam Ambalavanan, MD, profesor en el Departamento de Pediatría en la Escuela de Medicina de la UAB, y coautor del estudio.

fuente, http://www.zeitnews.org/nanotechnology/nanodiamond-coatings-safe-for-implants-study.html

saludos

alan d
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