Los investigadores de NUS han descubierto un método para fabricar un hidrogel de red interpenetrante biológica (IPN) utilizando reología aplicada.

Los hidrogeles son redes tridimensionales de polímeros reticulados. Sin embargo, Los apósitos para heridas de hidrogel actuales están hechos de polímeros sintéticos que son biológicamente inertes y no impulsan la biología del huésped hacia la cicatrización de heridas. Esta modalidad de tratamiento es particularmente paradójica para heridas graves donde los mediadores exógenos son críticos para la regeneración. Recientemente, Se ha propuesto la incorporación de células madre para conferir apósitos inertes con propiedades biológicas. Las células poseen la capacidad de liberar factores paracrinos de cicatrización de heridas y diferenciarse en múltiples tipos de células de la piel para reemplazar los tejidos perdidos. Para replicar aspectos del entorno de la matriz extracelular nativa (MEC) de las células madre, los investigadores están recurriendo a polímeros naturales que son más citocompatibles.

Procedente del repositorio de la naturaleza, goma gellan, que es un exopolisacárido secretado por la bacteria Sphingomonas elodea, está ganando reconocimiento por su FDA GRAS y su estado de producción de alto rendimiento. Aunque forma hidrogeles fácilmente en condiciones fisiológicas, La goma gellan carece de un resto de adhesión celular para albergar eficazmente las células madre. Esto puede superarse incorporando una red de polímero de colágeno secundario para conferir hidrogeles de goma gellan con adhesividad celular.

Sin embargo, La goma gellan y el colágeno tienen mecanismos de gelificación opuestos dependientes de la temperatura. Usando reología aplicada, un equipo de investigación dirigido por la profesora Rachel EE del Departamento de Farmacia, La Universidad Nacional de Singapur desarrolló un método para controlar con precisión la temperatura de un hidrogel de IPN entre la goma gellan y el colágeno para que se forme de forma natural. El enfoque de su equipo para transformar la goma gellan en un andamio biológico con colágeno es una mejora significativa que potencialmente puede conducir al desarrollo comercial. Las células madre encapsuladas que usaron el hidrogel IPN pudieron adherirse y proliferar dentro de la matriz del gel (ver Figura). Otros experimentos con modelos animales demostraron que los hidrogeles de IPN cargados de células eran capaces de promover la cicatrización de heridas en lesiones por quemaduras graves. Este trabajo está protegido y la patente está pendiente.

El profesor Ee dijo:"Junto con nuestros socios en Roquette, estamos comprometidos a extraer la rica diversidad de materiales de origen vegetal para usos biomédicos. Nuestro trabajo es un ejemplo emocionante de cómo la academia y la industria pueden aunar nuestros recursos para realizar descubrimientos impactantes ".