Los investigadores de Chalmers han desarrollado un nuevo material similar al caucho sintético con una combinación única de propiedades. El material podría ser adecuado para aplicaciones en varios dispositivos médicos para soportar o reemplazar tejido humano. La 'nariz' impresa en 3D en la imagen es un ejemplo de cómo el material podría actuar como un posible reemplazo del cartílago. Crédito:Anna Lena Lundqvist / Chalmers
Investigadores de la Universidad Tecnológica de Chalmers, Suecia, han creado un nuevo, material similar al caucho con un conjunto único de propiedades que podría actuar como reemplazo del tejido humano en procedimientos médicos. El material tiene el potencial de marcar una gran diferencia en la vida de muchas personas. La investigación fue publicada recientemente en la prestigiosa revista científica ACS Nano .
En el desarrollo de productos de tecnología médica, Existe una gran demanda de nuevos materiales naturalistas adecuados para la integración con el cuerpo. La introducción de materiales en el cuerpo conlleva muchos riesgos, como infecciones graves, entre otras cosas. Muchas de las sustancias que se utilizan hoy en día, como el Botox, son muy tóxicos. Hay una necesidad de nuevos materiales más adaptables.
En el nuevo estudio, Los investigadores de Chalmers desarrollaron un material que consta únicamente de componentes que ya se ha demostrado que funcionan bien en el cuerpo.
La base del material es la misma que el plexiglás, un material utilizado en muchas aplicaciones de tecnología médica. Al rediseñar su composición, y a través de un proceso llamado nanoestructuración, los investigadores le dieron al material una combinación única de propiedades. Su intención inicial era producir un duro, material similar al hueso, pero tuvieron resultados inesperados.
"Nos sorprendió mucho que el material resultara muy suave, flexible y extremadamente elástica. No funcionaría como material de reemplazo óseo, concluimos. Pero las propiedades nuevas e inesperadas hicieron que nuestro descubrimiento fuera igualmente emocionante, "dice Anand Kumar Rajasekharan, Doctor. en Ciencia de Materiales y uno de los investigadores detrás del estudio.
Los resultados mostraron que el nuevo material similar al caucho puede ser apropiado para muchas aplicaciones que requieren una combinación poco común de propiedades:alta elasticidad, fácil procesabilidad, e idoneidad para usos médicos.
"La primera aplicación que estamos viendo ahora son los catéteres urinarios. El material se puede construir de tal manera que evite que las bacterias crezcan en la superficie, lo que significa que es muy adecuado para usos médicos, "dice Martin Andersson, líder de investigación para el estudio y profesor de química en Chalmers.
La estructura del nuevo material de nano-caucho permite tratar su superficie para que se vuelva antibacteriana, en un natural, forma no tóxica. Esto se logra pegando péptidos antimicrobianos, pequeñas proteínas que forman parte del sistema inmunológico innato, en su superficie. Esto puede reducir la necesidad de antibióticos. una contribución importante a la lucha contra la creciente resistencia a los antibióticos.
La base del material es la misma que el plexiglás, un material que es común en aplicaciones de tecnología médica. Al rediseñar su composición, y a través de un proceso llamado nanoestructuración, le dieron al material recién patentado una combinación única de propiedades, incluyendo alta elasticidad, como se demuestra en la imagen. Crédito:Anna Lena Lundqvist / Chalmers
Debido a que el nuevo material se puede inyectar e insertar mediante cirugía de ojo de cerradura, también puede ayudar a reducir la necesidad de cirugías y operaciones drásticas para reconstruir partes del cuerpo. El material se puede inyectar a través de una cánula estándar como un fluido viscoso, para que forme sus propias estructuras elásticas dentro del cuerpo. O el material también se puede imprimir en 3D en estructuras específicas según sea necesario.
"Hay muchas enfermedades en las que el cartílago se rompe y se produce fricción entre los huesos, causando un gran dolor a la persona afectada. Este material podría potencialmente actuar como un reemplazo en esos casos, "Continúa Martin Andersson.
Otra ventaja del material es que contiene nanoporos ordenados en tres dimensiones. Esto significa que se puede cargar con medicamentos para diversos fines terapéuticos, como mejorar la curación y reducir la inflamación. Esto permite un tratamiento localizado, evitando por ejemplo, tener que tratar todo el cuerpo con drogas, algo que podría ayudar a reducir los problemas asociados con los efectos secundarios. Dado que no es tóxico, también funciona bien como relleno; por lo tanto, los investigadores ven la cirugía plástica como otra área de aplicación potencial muy interesante para el nuevo material.
"Ahora trabajo a tiempo completo en nuestra empresa recién fundada, Amferia, para llevar la investigación a la industria. Me ha complacido ver un gran interés real en nuestro material. Es prometedor en términos de lograr nuestro objetivo, que es proporcionar un beneficio social real, "Anand concluye.
