L'enginyeria de teixits, que s'encarrega de crear substituts biològics per restaurar funciones perdudes o deteriorades del nostre organisme, està adquirint una gran importància en la societat actual. El creixent envelliment de la població i la cerca de tractaments menys invasius situen l'enginyeria de teixits com una de les tècniques més prometedores per al benestar humà. Tot i així, encara és difícil fabricar biomaterials i per aquest motiu és necessari desenvolupar més recerca en l'àmbit de la medicina regenerativa.
Un grup d'investigadors del Centre for Rapid and Sustainable Product Development (CRSPD) de l'Institut Politècnic de Leiria (Portugal), liderats per Geoffrey Mitchell, han creat una estructura 3D biodegradable que, un cop implantada on hi ha una lesió o fractura òssia, ajuda a restaurar l'ós. Aquest treball ha estat finançat per la Fundació Portuguesa per a la Ciència i la Tecnologia a través del projecte estratègic PEST-OE/EME/UI4044/2011.
Aquesta estructura tridimensional actua com una bastida proporcionant a les cèl·lules un lloc on regenerar-se i, desapareix de manera gradual, quedant absorbida pel nou teixit. Aquesta bastida (scaffold, en anglès) està feta d'un polímer igual de porós i resistent que els ossos, imitant-ne al màxim les seves característiques.
Els investigadors han utilitzat la llum sincrotró de la línia NCD del Sincrotró ALBA (dedicada a la difracció no cristal·lina) per examinar la morfologia del polímer utilitzat. "L'èxit d’aquest material recau en la seva estructura. Per aquest motiu és tan important conèixer al detall la composició química i l’arquitectura física de la matriu tridimensional que hem desenvolupat", informa Geoffrey Mitchell, investigador principal de l'experiment. Els investigadors també han provat la resistència mecànica del material, utilitzant un tensiòmetre, per controlar els canvis estructurals en la morfologia del polímer a l'aplicar deformacions, com si s'estigués utilitzant en condicions reals.
Investigadors del CDRSP i d'ALBA dins del laboratori experimental de la línia de llum NCD. Investigadors del CDRSP preparant la mostra abans de començar l'experiment de difracció.
Els resultats d'aquesta investigació poden suposar un gran benefici per al tractament de fractures i lesions òssies, així com per desenvolupar nous mètodes d'intervenció quirúrgica que evitin noves operacions i promoure el desenvolupament de noves investigacions en l'àmbit de la regeneració de teixits.
Aquest material ha estat provat amb èxit en ovelles gràcies a una col·laboració amb la Universitat de Queensland (Austràlia). El seguent pas és provar aquest material en altres animals amb l'objectiu de tenir aquesta tècnica a l'abast dels humans en els propers cinc anys.
El Centre for Rapid and Sustainable Product Development (CDRSP) és un centre de recerca de l'Institut Politècnic de Leiria (IPL, Marinha Grande, Portugal) que centra la seva recerca en tecnologies emergents, materials avançats i producció sostenible.
Figura 1. Patró de difracció corresponent a una fibra de l'estructura 3D creada pel CDRSP utilitzant el polímer biodegradable poly(caprolactone) al principi de l'extensió mecànica. El patró mostra un elevat nivell d'orientació preferent dels cristalls a la fibra. Això té un impacte significatiu en les propietats mecàniques d'aquesta estructura i en la seva capacitat d'absorció després d'un implant.
