Investigadores de la Universidad de Okayama describen en Acta Biomaterialia un nuevo tipo de material adhesivo biocompatible. El adhesivo hecho de nanopartículas de hidroxiapatita, pega tanto hidrogeles sintéticos como tejidos blandos de ratón, proporcionando una alternativa prometedora a los materiales orgánicos actualmente en uso para aplicaciones clínicas.

Como alternativa a la sutura quirúrgica con sutura, la práctica de utilizar materiales orgánicos adhesivos para unir tejidos blandos existe desde hace décadas. Sin embargo, Los adhesivos clínicos utilizados actualmente a menudo adolecen de una biocompatibilidad limitada y / o una resistencia adhesiva subóptima. Un equipo de investigadores dirigido por Takuya Matsumoto de la Universidad de Okayama y sus colegas ahora ha identificado una clase de compuestos biocompatibles y biodegradables que muestran propiedades de adhesión prometedoras cuando se aplican a los tejidos blandos de los ratones.

Los científicos se basaron en el reciente descubrimiento de que ciertos materiales nanoestructurados presentan una notable adhesividad. Por ejemplo, La introducción de una dispersión de nanopartículas de óxido de silicio entre dos hidrogeles da como resultado una rápida adhesión de los hidrogeles, un efecto que ahora se ha desarrollado aún más para la industria, aplicaciones no clínicas. Para lograr el nivel de biocompatibilidad requerido para el uso clínico, Matsumoto y sus colegas experimentaron con nanopartículas de hidroxiapatita (HAp), un material inorgánico que se encuentra en los tejidos duros humanos como huesos y dientes. Los compuestos HAp se utilizan habitualmente para implantes ortopédicos y dentales, así como en ingeniería de tejidos. Los investigadores calcularon que las dispersiones de HAp nanoparticuladas deberían comportarse como adhesivos biocompatibles, una idea que pudieron confirmar experimentalmente.

Matsumoto y sus colegas examinaron primero el efecto de las dispersiones de nanopartículas de HAp sobre la adhesión de hidrogeles sintéticos; la presencia de HAp mejoró claramente el nivel de adherencia. El secado de las dispersiones, lo que da como resultado 'placas' sólidas de HAp, aumentó la cohesión entre las nanopartículas de HAp, y el uso de las placas como agente adhesivo condujo a una adhesión entre hidrogel aún mejor. Luego, los científicos probaron las placas HAp en diferentes tejidos blandos de ratón:músculo, pulmón, el riñón y otros tejidos podrían pegarse con éxito. Se observó una fuerza de adhesión al menos dos veces mayor que la obtenida con un pegamento orgánico comercial para tejidos de piel de ratón.

Los hallazgos de Matsumoto y sus colegas no solo son relevantes para desarrollar nuevos procedimientos para la cicatrización de heridas quirúrgicas, pero también para las tecnologías de administración de medicamentos:el potencial de los hidrogeles como envases de medicamentos se ha reconocido desde hace mucho tiempo. En palabras de los investigadores:"nuestros resultados ayudarán no solo a desarrollar un enfoque eficiente para cerrar los tejidos blandos incisos, sino también en la búsqueda de nuevas formas de integrar tejidos blandos con hidrogeles sintéticos (como reservorios de fármacos) ".

Hidroxiapatita

Hidroxiapatita (HAp), también conocida como hidroxiapatita, es un mineral que contiene calcio que se encuentra en huesos y dientes humanos. El HAp sintético se utiliza a menudo como revestimiento para implantes prostéticos, como la cadera, reemplazos de huesos o dientes, ya que se cree que estimula la osteointegración. Los experimentos de Takuya Matsumato de la Universidad de Okayama y sus colegas ahora han demostrado el potencial de las dispersiones de nanopartículas de HAp como biocompatibles. materiales adhesivos inorgánicos.

Hidrogeles

Un hidrogel es un material que consiste en una red tridimensional de cadenas poliméricas hidrófilas (es decir, no repelentes al agua) con moléculas de agua en el medio. Los hidrogeles pueden contener hasta un 90% de agua, y se utilizan en diversas aplicaciones biotecnológicas y médicas. También se utilizan para probar las propiedades adhesivas de biomateriales y sistemas de administración de fármacos, como en el estudio de Matsumato y sus colegas:las pruebas de la adhesividad de las dispersiones de nanopartículas de HAp llevaron a la identificación de un adhesivo biocompatible prometedor capaz de pegar los tejidos blandos de los ratones.