Combinando conocimientos de química, física, biología e ingeniería, científicos de la Universidad McGill, en Canadá, han desarrollado un biomaterial lo suficientemente resistente como para reparar el corazón, los músculos y las cuerdas vocales, lo que supone un gran avance en la medicina regenerativa, según publican en la revista 'Advanced Science'.
"Las personas que se recuperan de un daño cardíaco suelen enfrentarse a un viaje largo y complicado. La curación es un reto debido al constante movimiento que deben soportar los tejidos cuando el corazón late. Lo mismo ocurre con las cuerdas vocales. Hasta ahora no existía ningún material inyectable lo suficientemente resistente para esta tarea", explica Guangyu Bao, candidato a doctor en el Departamento de Ingeniería Mecánica de la Universidad McGill.
El equipo, dirigido por el profesor Luc Mongeau y el profesor adjunto Jianyu Li, desarrolló un nuevo hidrogel inyectable para la reparación de heridas. El hidrogel es un tipo de biomaterial que ofrece espacio para que las células vivan y crezcan. Una vez inyectado en el cuerpo, el biomaterial forma una estructura estable y porosa que permite a las células vivas crecer o atravesar para reparar los órganos lesionados.
"Los resultados son prometedores y esperamos que algún día el nuevo hidrogel se utilice como implante para restaurar la voz de personas con cuerdas vocales dañadas, por ejemplo, los supervivientes de cáncer de laringe", afirma Guangyu Bao.
El nuevo biomaterial permaneció intacto mientras que otros hidrogeles estándar se fracturaron en pedazos, incapaces de soportar la tensión de la carga
Los científicos probaron la durabilidad de su hidrogel en una máquina que desarrollaron para simular la biomecánica extrema de las cuerdas vocales humanas. Al vibrar a 120 veces por segundo durante más de seis millones de ciclos, el nuevo biomaterial permaneció intacto mientras que otros hidrogeles estándar se fracturaron en pedazos, incapaces de soportar la tensión de la carga.
"Nos emocionó mucho ver que funcionaba perfectamente en nuestra prueba. Antes de nuestro trabajo, ningún hidrogel inyectable poseía alta porosidad y dureza al mismo tiempo. Para resolver este problema, introdujimos en nuestra fórmula un polímero formador de poros", dice Guangyu Bao.
NUEVAS VÍAS: ADMINISTRACIÓN DE FÁRMACOS
La innovación también abre nuevas vías para otras aplicaciones, como la administración de fármacos, la ingeniería de tejidos y la creación de tejidos modelo para el cribado de fármacos, dicen los científicos. El equipo incluso está estudiando la posibilidad de utilizar la tecnología de hidrogeles para crear pulmones con los que probar los fármacos de COVID-19.
"Nuestro trabajo pone de manifiesto la sinergia entre la ciencia de los materiales, la ingeniería mecánica y la bioingeniería para crear nuevos biomateriales con un rendimiento sin precedentes. Estamos deseando trasladarlos a la clínica", resalta el profesor Jianyu Li, titular de la Cátedra de Investigación de Canadá en Biomateriales y Salud Musculoesquelética.