Investigadores del Reino Unido y los Estados Unidos han logrado 'ajustar' un nuevo biomaterial termoplástico para permitir que tanto la velocidad a la que se degrada en el cuerpo como sus propiedades mecánicas se controlen de forma independiente.

El material, un tipo de poliéster, ha sido diseñado para su uso en la reparación de tejidos blandos o bioelectrónica flexible por un equipo de la Universidad de Birmingham en el Reino Unido y la Universidad de Duke en los EE. UU.

Los materiales que reproducen con éxito la elasticidad y la resistencia necesarias de los tejidos biológicos, pero que también se biodegradan en una escala de tiempo adecuada, son extremadamente difíciles de diseñar. Esto se debe a que la química utilizada para producir las propiedades mecánicas de un material también regirá normalmente la velocidad a la que se degrada.

En un nuevo avance, el equipo ha demostrado ahora cómo la adición de ácido succínico, un producto que se encuentra naturalmente dentro del cuerpo, puede usarse para controlar la tasa de degradación.

En un nuevo estudio, publicado en Comunicaciones de la naturaleza , Los investigadores mostraron cómo el biomaterial de poliéster se degrada gradualmente durante un período de cuatro meses, con tejidos sanos que crecen y eventualmente reemplazan el implante. También se realizaron pruebas en ratas para confirmar la biocompatibilidad y seguridad del material.

Al variar las cantidades de ácido succínico, el equipo pudo controlar la velocidad a la que el agua penetra en el material y, por tanto, la velocidad de degradación. Generalmente, los cambios estructurales que aumentan la velocidad de degradación causarían una pérdida de resistencia, pero este material ha sido diseñado con una estereoquímica específica que imita al caucho natural y permite controlar con precisión sus propiedades mecánicas. Esto significa que cualquier pérdida de fuerza se puede compensar realizando los ajustes estereoquímicos adecuados. Este es un avance significativo que hasta ahora no se ha logrado en ningún otro biomaterial degradable.

El coautor del estudio, el profesor Andrew Dove, explica:"Los tejidos biológicos son complejos con diferentes propiedades elásticas. Los esfuerzos para producir reemplazos sintéticos que tengan las características físicas adecuadas y que también puedan degradarse en el cuerpo se han realizado durante décadas.

"Parte del desafío es que un enfoque de 'talla única' no funciona. Nuestra investigación abre la posibilidad de diseñar implantes biológicos con propiedades que se pueden ajustar para cada aplicación específica".

Profesor Matthew Becker, quien tiene nombramientos duales en química e ingeniería mecánica y ciencia de materiales en Duke, señala que las comunidades de biomateriales y medicina regenerativa se han visto severamente limitadas a unos pocos materiales que carecen de la diversidad de propiedades reportadas en este estudio. "Los materiales que hemos desarrollado ofrecen un avance real en la búsqueda continua de nuevos biomateriales. La naturaleza ajustable del material lo hace adecuado para una amplia gama de aplicaciones diferentes, desde hueso de reemplazo hasta stents vasculares y dispositivos electrónicos portátiles. Se están realizando trabajos adicionales para probar la biocompatibilidad del material y su uso en demostraciones más avanzadas ".