La comunidad científica centra su investigación en las múltiples aplicaciones de los hidrogeles, materiales poliméricos que contienen una gran cantidad de agua, que tienen el potencial de reproducir las características de los tejidos biológicos. Este aspecto es particularmente significativo en el campo de la medicina regenerativa que, desde hace mucho tiempo, reconoce y utiliza las características de estos materiales.
Para ser utilizados eficazmente para reemplazar tejidos orgánicos, los hidrogeles deben cumplir dos requisitos esenciales: poseer una gran complejidad geométrica y, después de sufrir un daño, poder autocurarse de forma independiente, exactamente como los tejidos vivos.
El hidrogel se creó utilizando materiales disponibles en el mercado, procesados mediante una impresora comercial, lo que hace que el enfoque propuesto sea extremadamente flexible y potencialmente aplicable en cualquier lugar, abriendo nuevas posibilidades de desarrollo tanto en el campo biomédico como en el de la robótica blanda
El desarrollo de estos materiales ahora puede ser más fácil y más económico gracias al uso de la impresión 3D: los investigadores del equipo MP4MNT (Materiales y procesamiento para micro y nanotecnologías) del Departamento de Ciencia y Tecnología Aplicadas del Politecnico di Torino, coordinados por el profesor Fabrizio Pirri, han demostrado, por primera vez, la posibilidad de fabricar hidrogeles con arquitecturas complejas capaces de autocurarse tras una laceración, gracias a la impresión 3D activada por la luz. La investigación fue publicada por la prestigiosa revista Nature Communication en un artículo titulado "Hidrogeles autorreparables impresos en 3D mediante procesamiento de luz digital".
Hasta ahora, los hidrogeles con propiedades autorreparables o modelables en arquitecturas complejas mediante impresión 3D, ya se habían creado en el laboratorio, pero en el caso que nos ocupa, la solución descubierta engloba ambas características: complejidad arquitectónica y capacidad de autocuración. Además, el hidrogel se creó utilizando materiales disponibles en el mercado, procesados mediante una impresora comercial, lo que hace que el enfoque propuesto sea extremadamente flexible y potencialmente aplicable en cualquier lugar, abriendo nuevas posibilidades de desarrollo tanto en el campo biomédico como en el de la robótica blanda.
La investigación se llevó a cabo en el contexto del proyecto de doctorado HYDROPRINT3D, financiado por la Compagnia di San Paolo, en el marco de la iniciativa "Proyectos de investigación conjunta con las mejores universidades", del estudiante de doctorado Matteo Caprioli, bajo la supervisión del investigador de DISAT. Ignazio Roppolo, en colaboración con el grupo de investigación del profesor Magdassi de la Universidad Hebrea de Jerusalén (Israel).
"Necesitamos aprovechar esta sinergia para desarrollar mejor las capacidades de la impresión 3D, de modo que esto realmente puede convertirse en un elemento de nuestra vida cotidiana"
"Desde hace muchos años", relata Ignazio Roppolo, "en el grupo MP4MNT, una unidad de investigación coordinada por la doctora Annalisa Chiappone y yo nos dedicamos específicamente al desarrollo de nuevos materiales que puedan procesarse mediante impresión 3D activada por luz. La impresión 3D es capaz de ofrecer un efecto sinérgico entre el diseño del objeto y las propiedades intrínsecas de los materiales, haciendo posible obtener artículos manufacturados con características únicas. Desde nuestra perspectiva, necesitamos aprovechar esta sinergia para desarrollar mejor las capacidades de la impresión 3D, de modo que esto realmente puede convertirse en un elemento de nuestra vida cotidiana. Y esta investigación se enmarca perfectamente en esta filosofía".
Esta investigación representa un primer paso hacia el desarrollo de dispositivos altamente complejos, que pueden explotar tanto las geometrías complejas como las propiedades intrínsecas de autocuración en varios campos de aplicación. En particular, una vez que se hayan perfeccionado los estudios de biocompatibilidad en curso en el laboratorio interdepartamental PolitoBIOMed Lab del Politécnico, será posible utilizar estos objetos tanto para la investigación básica de los mecanismos celulares como para aplicaciones en el campo de la medicina regenerativa.