Investigadores del IOCB de Praga y sus colegas de la Universidad de Gante (Bélgica) trabajan para mejorar las propiedades de los materiales a base de gelatina, ampliando así las posibilidades de su uso principalmente en medicina. En un artículo publicado en ACS Applied Engineering Materials , han presentado materiales imprimibles en 3D que pueden monitorizarse fácilmente mediante una máquina de rayos X o mediante tomografía computarizada (TC).
Los materiales a base de gelatina han sido un tema candente de investigación en los últimos 10 años porque son fáciles de producir, no tóxicos, económicos, biodegradables y, lo más importante, porque promueven el crecimiento celular. Por este motivo, se utilizan de forma preeminente en cirugía plástica y reconstructiva.
Después de que un cirujano coloca un implante hecho de dicho material en una herida, el cuerpo lo descompone gradualmente y lo reemplaza con tejido propio. Estas sustancias aceleran así la cicatrización de heridas e incluso permiten remodelar los tejidos, por ejemplo en la reconstrucción mamaria tras una mastectomía. Además, los materiales se pueden utilizar para imprimir implantes en 3D adaptados a cada paciente.
Hasta ahora, sin embargo, ha habido un gran obstáculo que superar:ha sido muy difícil rastrear la descomposición de estos materiales en el cuerpo utilizando métodos de imagen convencionales. Y este mismo obstáculo es uno que los investigadores del IOCB Praga están trabajando para superar. Un agente radiopaco (es decir, contraste de rayos X) añadido recientemente a los materiales permite rastrear la rapidez con la que los implantes se encogen con el tiempo y si están intactos o dañados.
Uno de los responsables de esta investigación en el IOCB de Praga es Ondřej Groborz, del equipo de investigación de Tomáš Slanina (grupo de química fotoredox). Explica:"Se están escribiendo toda una serie de artículos académicos sobre este tema. El primero de ellos presenta un material a base de gelatina que puede controlarse mediante imágenes por resonancia magnética. En nuestro segundo artículo, publicado recientemente en Applied Engineering Materials , dotamos a los materiales de detectabilidad por rayos X y TC."
Gracias a esta mejora, los investigadores pueden monitorizar estos implantes a lo largo del tiempo y observar su biodegradación y detectar posibles fallos mecánicos. Estos datos son particularmente útiles en la práctica clínica. Según los datos obtenidos, la biodegradación de los implantes se puede adaptar para cumplir requisitos clínicos específicos. Esto se debe a que los tejidos del cuerpo humano crecen a ritmos diferentes, a los que es necesario adaptar las propiedades de los implantes. El objetivo es hacer que estos implantes se biodegraden al mismo ritmo que crece el tejido sano.
Ondřej Groborz colabora en esta investigación con el Grupo de Química y Biomateriales de Polímeros (PBM) de la Universidad de Gante. Además, la colaboración entre el IOCB Praga y la Universidad de Gante tiene potencial para trascender al mundo comercial. Las dos instituciones de investigación ya han presentado una solicitud de patente conjunta sobre el uso de los materiales descritos en cirugía plástica y reconstructiva.
Más información: Groborz, O., Kolouchová, K., Parmentier, L., Szabó, A., Durme, B. V., Dunlop, D., Slanina, T., Vlierberghe, S. V. (en prensa). Hidrogeles radiopacos fotoimprimibles para medicina regenerativa. Materiales de Ingeniería Aplicada ACS 2024. doi.org/10.1021/acsaenm.3c00533
Proporcionado por Instituto de Química Orgánica y Bioquímica del CAS
