Un metamaterial imita la unión entre el hueso y el tendón

Un equipo de científicos de la Universidad Tecnológica de Delft, en los Países Bajos, creó un nuevo metamaterial. Este material imita la conexión entre el hueso, que es rígido y poroso, y el tendón, que es flexible y fibroso. Según los investigadores, el método podría ayudar a fabricar implantes mejores y más duraderos. La unión entre el hueso y el tendón puede debilitarse con la edad. Esto provoca dolor y, en casos extremos, discapacidad. Mohammad J.

Mirzaali dirigió el estudio. Él explica que reproducir las características de ambos tejidos en una sola estructura suele exigir concesiones. Estas concesiones limitan el rendimiento de uno de los dos. Por eso, el reto principal no era solo diseñar dos tipos de estructuras diferentes. También era encontrar una forma fiable de conectarlas. Para lograrlo, el equipo combinó dos clases de materiales: estructuras de barras y estructuras de hojas.

Los investigadores crearon un método computacional. Este método busca formas compatibles y añade una zona de transición. Esta zona une ambas arquitecturas en una distancia corta. Así, el cambio de una estructura a la otra es gradual y se parece más a la unión natural entre hueso y tendón. Después, fabricaron varios diseños con impresión 3D y hicieron pruebas mecánicas. Confirmaron que las uniones resisten distintas cargas.

Las imágenes mostraron que las estructuras impresas se parecían mucho a los diseños computacionales. Ahora los investigadores se centran en aplicaciones biomédicas. Estudian cómo responden distintas células a estas transiciones. Mirzaali señala que los trastornos musculares y de los huesos son una de las principales causas de discapacidad en el mundo. Mejores métodos para unir tejidos duros y blandos podrían impulsar futuros implantes. El estudio se publicó en Nature Communications.