La ingeniería de tejidos, que se encarga de crear sustitutos biológicos para restaurar funciones de nuestro organismo que se han perdido o deteriorado, está adquiriendo una gran importancia en la sociedad actual. El progresivo envejecimiento de la población y la búsqueda de tratamientos menos invasivos sitúan a la ingeniería de tejidos como una de las técnicas más prometedoras para el bienestar humano. No obstante, los biomateriales son todavía difíciles de fabricar y, para ello, es necesario realizar más investigación en el campo de la medicina regenerativa.
Un grupo de investigadores del Centre for Rapid and Sustainable Product Development del Instituto Politécnico de Leiria (Portugal), liderados por Geoffrey Mitchell, han creado una estructura 3D biodegradable que, una vez implantada donde hay una fractura o lesión ósea, ayuda a reparar el hueso. Este trabajo está financiado por la Fundación Portuguesa para la Ciencia y la tecnología a través del proyecto estratégico PEST-OE/EME/UI4044/2011.
Esta estructura tridimensional actúa como un andamio proporcionando a las células un lugar donde regenerarse y, desapareciendo de manera gradual, quedando absorbido por el nuevo tejido. Este andamio (scaffold, en inglés) está hecho a base de un polímero tan poroso y resistente como los huesos, imitando al máximo sus características.
Los investigadores han utilizado la luz sincrotrón de la línea NCD del Sincrotrón ALBA (dedicada a la difracción no cristalina) para examinar la morfología del polímero utilizado. "El éxito de este material recae en su estructura. Por ese motivo es tan importante conocer al detalle la composición química y la arquitectura física de la matriz tridimensional que hemos desarrollado", informa Geoffrey Mitchell, investigador principal del experimento. Al mismo tiempo que recolectaban estos datos, los investigadores también han probado la resistencia mecánica del material, utilizando un tensiómetro, para controlar los cambios estructurales en la morfología del polímero al aplicar deformaciones, tal y como si el material se estuviera utilizando en condiciones reales.
Investigadores del CDRSP y de ALBA dentro del laboratorio experimental de la línea de luz NCD. Investigadores del CDRSP preparando la muestra antes de comenzar el experimento de difracción.
Los resultados de esta investigación pueden suponer un gran beneficio para el tratamiento de las fracturas y lesiones óseas, así como para desarrollar nuevos métodos de intervención quirúrgica que eviten siguientes operaciones y promover el desarrollo de nuevas investigaciones en el ámbito de la regeneración de tejidos.
Este material ha sido probado con éxito en ovejas gracias a una colaboración con la Universidad de Queensland (Australia). El siguiente paso es probar este material en otros animales con el objetivo de tener esta técnica disponible para humanos en los próximos cinco años.
El Centre for Rapid and Sustainable Product Development (CDRSP) es un centro de investigación del Instituto Politécnico de Leiria (IPL, Marinha Grande, Portugal) que centra su investigación en tecnologías emergentes, materiales avanzados y producción sostenible.
Figura 1. Patrón de difracción correspondiente a una fibra de la estructura 3D creada por el CDRSP utilizando el polímero biodegradable poly(caprolactone) al comienzo de la extensión mecánica. El patrón muestra un elevado nivel de orientación preferente de los cristales en la fibra. Ésto tiene un gran impacto en las propiedades mecánicas de esta estructura y en su capacidad de absorción tras un implante.
