La investigación desarrollada se centra en el diseño, fabricación y evaluación de biocerámicos innovadores a base de silicofosfatos de sodio-calcio para la regeneración ósea, con el objetivo de reducir la dependencia de injertos importados y fomentar la independencia tecnológica en México y Latinoamérica. Estos materiales no sólo imitan las propiedades biológicas del hueso natural, sino que también integran capacidad osteoinductiva, osteoconductiva, angiogénica y antibacteriana, permitiendo regenerar tejido incluso en presencia de infecciones como la osteomielitis.

Su importancia radica en que los defectos óseos afectan a millones de pacientes cada año y representan altos costos económicos y limitaciones en el acceso a tratamientos, especialmente en regiones con baja cobertura de salud. Este proyecto propone una alternativa eficaz, accesible y fabricada localmente, con aplicaciones tanto en medicina humana como veterinaria, capaz de acelerar la recuperación, reducir amputaciones y optimizar recursos del sistema de salud.

En el caso particular de la osteomielitis, una infección ósea difícil de tratar y con altas tasas de recurrencia, representa un desafío clínico y económico considerable. La situación se agrava en pacientes con enfermedades crónicas como la diabetes mellitus, donde la osteomielitis es una complicación frecuente del pie diabético, representando entre 15 % de las úlceras del pie diabético y un 50–60 % de las infecciones severas, condiciones que se vinculan a tasas de amputación especialmente elevadas.

Este proyecto propone el desarrollo de un tratamiento basado en un biocerámico de silicofosfatos de sodio-calcio, capaz de cumplir una doble función: actuar como vehículo para la liberación controlada de agentes antibacterianos, como son los antibióticos, y estimular la regeneración ósea. Este enfoque dual, que combina la acción antibacteriana con la inducción de la reparación ósea, propone: 1. Incrementar la concentración del antibiótico directamente en el sitio de la infección, minimizando la toxicidad sistémica. 2. Reducir la necesidad de altas dosis de antibiótico y la duración del tratamiento. 3. Estimular la regeneración ósea, disminuyendo la necesidad de múltiples cirugías, mejorar la recuperación del paciente y disminuir tasas de amputación.

El aporte al conocimiento reside en el desarrollo de una ruta patentada para fabricar biocerámicos en distintas presentaciones —granulados, pellets densos y andamios impresos en 3D— que mantienen sus propiedades bioactivas, además de generar evidencia preclínica y clínica sobre su eficacia y seguridad. Los resultados han dado lugar a cuatro dispositivos médicos (tres ya comercializados en el sector veterinario, con más de 1500 cirugías en 6 países) y múltiples publicaciones científicas, consolidando un avance relevante en biomateriales y en la ingeniería de tejidos, con impacto tangible en la práctica clínica y en la industria biomédica latinoamericana.

Se espera que para el 2026, se inicie con la comercialización del biocerámico de uso humano en el mercado latinoamericano.

July Andrea Rincón López, Doctora y master en Ciencias, Especialidad Materiales, Centro de Investigación y de Estudios Avanzados - Querétaro City, Querétaro, México. Ingeniería Física: Física Experimental de la Universidad Tecnológica de Pereira - Risaralda, Colombia

Comunicado de prensa:

Lo último en implantes: biocerámicos que regeneran huesos y combaten infecciones

Los biocerámicos son materiales diseñados para integrarse con el cuerpo humano, capaces de reparar o reemplazar partes dañadas, como los huesos. Esta investigación, desarrollada en México por la ingeniera física July Andrea Rincón, halló formulaciones que inducen y aceleran la regeneración ósea, son absorbidos por el organismo tres o cuatro meses después de la implantación, y se transforman en tejido. Además, pueden mezclarse con antibióticos, que se liberan de manera local y prolongada en el sitio de una infección –en caso de una osteomielitis, por ejemplo–, lo cual disminuye los riesgos y los tiempos de los tratamientos.

La clave de esta novedad está en la integración de todas esas propiedades. “En biocerámicos tradicionales están los que inducen la formación de hueso y, por separado, los que acarrean antibiótico. Nosotros logramos juntar todo en uno solo”, explica Rincón, nacida en Pereira y doctorada en Ciencias. De su trabajo se han derivado dos patentes y cuatro dispositivos médicos que se comercializan en el mercado veterinario.

La ingeniería química y la microestructura que desarrolló replican con mayor fidelidad la arquitectura del hueso, con poros que favorecen la angiogénesis (formación de vasos sanguíneos) y la colonización celular. Algunos prototipos se fabrican mediante impresión 3D, lo que permite adaptar a cada paciente la forma y el tamaño del implante.

Sus posibles aplicaciones abarcan desde la reparación de fracturas hasta reconstrucciones por traumatismos graves, extirpación de tumores o defectos congénitos. En odontología, mejorarían la regeneración de maxilares en implantes y cirugías periodontales.

Si los próximos ensayos clínicos confirman su eficacia, estos nuevos materiales podrían convertirse en una alternativa de referencia al reducir los lapsos de recuperación y aumentar el éxito de las cirugías. Rincón y su equipo están a la espera del registro sanitario para iniciar los implantes en humanos.