Los investigadores de EPFL han desarrollado un hidrogel, compuesto de casi un 90% de agua, que se adhiere naturalmente a los tejidos blandos como el cartílago y el menisco. Si el hidrogel contiene células reparadoras, podría ayudar a curar el tejido dañado.

Algunos tipos de tejido corporal como cartílago y menisco, tienen poco o ningún suministro de sangre y no pueden sanar si están dañados. Un enfoque prometedor para este problema es inyectar un hidrogel cargado con células reparadoras o medicamentos en el área dañada con la esperanza de estimular la regeneración tisular.

Sin embargo, los hidrogeles comerciales no permanecen en su lugar después de ser aplicados en el área de tratamiento debido a la presión de los movimientos del cuerpo y el flujo de fluidos corporales. Por lo tanto, los médicos utilizan membranas especiales para mantener el hidrogel en su lugar. sin embargo, esas membranas están unidas con suturas que perforan el mismo tejido que se supone que cura el hidrogel.

Dos grupos de investigación EPFL, dirigido por Dominique Pioletti y Pierre-Etienne Bourban, han creado un hidrogel biocompatible que se adhiere naturalmente a los tejidos blandos como el cartílago y el menisco. Su hidrogel, que es casi un 90% de agua, puede soportar tensiones mecánicas y deformaciones extensas y, por lo tanto, elimina la necesidad de un proceso de encuadernación por separado. Su investigación ha sido publicada en Interfaces y materiales aplicados ACS .

"Nuestro hidrogel es diez veces más adhesivo que los bioadhesivos actualmente disponibles en el mercado, como la fibrina, "dice Pioletti, jefe del Laboratorio de Ortopedia Biomecánica de la Escuela de Ingeniería de EPFL. "Y gracias a su alto contenido de agua, nuestro hidrogel es de naturaleza muy similar al tejido natural para el que está diseñado para curar ".

Hidrogel compuesto de doble red

El nuevo hidrogel es en realidad un material compuesto que consta de una matriz de doble red y una red de fibras. Esta estructura conserva la fuerte capacidad adhesiva del material al mitigar el impacto de las tensiones mecánicas. "La estructura de doble red distribuye la energía mecánica entrante a través del hidrogel, para que el material muestre una mejora de la adherencia cuando se comprime o se estira, "dice Pioletti." En hidrogeles que carecen de estos mecanismos de amortiguación, las tensiones mecánicas se concentran en la interfaz entre el hidrogel y el tejido, y el hidrogel se desprende con bastante facilidad ".

Martin Broome, quien dirige el Departamento de Cirugía Oral y Maxilofacial del Hospital Universitario de Lausana (CHUV) y es coautor del artículo, está convencido de que este tipo de hidrogel podría marcar una diferencia real. "Si nos basamos en las notables propiedades adhesivas del hidrogel, eso podría abrir la puerta a una gran cantidad de aplicaciones potenciales. Un día, por ejemplo, podría usarse en lugar de materiales metálicos como el titanio para fijar fracturas óseas. Más inmediatamente, es posible que ya no necesitemos utilizar suturas complejas en algunos tipos de tejido blando ".

En su forma actual, el hidrogel desarrollado en EPFL puede adherirse a varios tipos de tejido. El siguiente paso para los investigadores será adaptarlo a aplicaciones específicas. "Ahora que nuestro material ha demostrado sus propiedades mecánicas superiores, vamos a trabajar para cargarlo con diferentes agentes que podrían ayudar a curar el cartílago o el menisco de un paciente, "concluye Pioletti.