Nouveau biomatériau pour accélérer la guérison des lésions osseuses crâniennes

mardi 02 mai 2023 • Neph Rivera : Contact

Un membre du corps professoral de l'Université du Texas à Arlington utilisera une subvention fédérale multi-institutionnelle de 2,3 millions de dollars pour aider à exploiter le pouvoir de guérison de la nanotechnologie des semi-conducteurs.

Venu Varanasi, professeure agrégée au Centre de recherche sur les muscles osseux du College of Nursing and Health Innovation, développe des biomatériaux semi-conducteurs pour aider à accélérer la guérison osseuse chez les patients souffrant de malformations osseuses crâniennes.

Le projet est une collaboration avec les chercheurs de l'UTA Marco Brotto, directeur du Bone-Muscle Research Center, et Pranesh Aswath, professeur de bio-ingénierie et vice-recteur principal, tous deux décrits par Varanasi comme ses mentors. Des scientifiques de UTHealth Houston, Rice University et UT Southwestern Medical Center contribuent également au projet.

Il existe généralement deux stratégies de traitement utilisées pour les traitements des os crâniens, chacune avec ses propres inconvénients, a déclaré Varanasi.

Varanasi et son équipe espèrent développer un nouveau matériau qui peut aider à accélérer et à normaliser le temps nécessaire à la guérison des patients.

"Notre projet consiste à fabriquer de nouveaux matériaux capables d'améliorer le taux de guérison des implants fixateurs et d'améliorer la stabilité des matériaux dégradables afin que l'os puisse se générer plus rapidement dans les deux situations", a-t-il déclaré.

Varanasi se concentre sur l'utilisation d'un biomatériau semi-conducteur qui induit un effet cicatrisant et minimise les réponses immunitaires et l'inflammation.

"Nous utilisons un matériau particulier qui peut être trouvé sur une micropuce et le plaçons comme revêtement d'implant sur des dispositifs de fixation ou comme nanoparticule dans les matériaux dégradables", a-t-il déclaré. "Cela aidera à stimuler l'activité antioxydante, ce qui peut aider à produire des tissus osseux et vasculaires nécessaires pour guérir tout l'espace osseux."

Varanasi a déclaré que cette nouvelle approche a été inspirée par des recherches antérieures impliquant des plantes et l'élément silicium, qui ont stimulé la production d'enzymes qui ont aidé les plantes à survivre à des conditions traumatisantes telles que la sécheresse.

"J'ai commencé à produire des données et j'ai découvert que, tout comme les plantes, les mammifères et les humains produisent le même type d'enzymes", a déclaré Varanasi. "Personne n'a créé le lien entre l'ion silicium et les mécanismes antioxydants chez les mammifères jusqu'à notre projet."

Pour développer le biomatériau semi-conducteur, Varanasi collabore avec le centre de recherche en nanotechnologie de l'institut Shimadzu et le centre de caractérisation UTA pour les matériaux et la biologie.

Varanasi a reconnu les contributions critiques d'anciens doctorants qui l'ont aidé à obtenir les données nécessaires pour cette importante subvention. Ils comprennent Kamal Awad (science et ingénierie des matériaux) et Neelam Ahuja (kinésiologie). Il a également souligné le soutien du bureau du vice-président à la recherche et à l'innovation de l'UTA et de Leticia Brotto pour son aide dans le mentorat des étudiants et des stagiaires.

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Cette recherche a été soutenue par le National Institute of Dental & Craniofacial Research des National Institutes of Health sous le numéro de prix R01DE031872. Le contenu relève de la seule responsabilité des auteurs et ne représente pas nécessairement les opinions officielles des National Institutes of Health.