Desarrollan una nueva generación de materiales bactericidas para implantes médicos

El Grupo de Investigación en Biomateriales, Biomecánica e Ingeniería de Tejidos (BBT) de la Universidad Politécnica de Cataluña (UPC) está desarrollando nuevos materiales con un alto potencial bactericida para usarlos en implantes en huesos y tejidos.

El BBT-UPC lidera el proyecto internacional Bio-TUNE en el que participan diez equipos de investigación de Europa, Asia y América del Sur, con financiación de la Unión Europea, para desarrollar estos nuevos biomateriales, que podrían usarse, por ejemplo, para el trasplante de injertos óseos o el implante de prótesis.

Actualmente, un 10 % de estos implantes acaban fallando, principalmente por la falta de integración de los implantes con el tejido óseo circundante (un proceso conocido como osteointegración) y la aparición de cuadros infecciosos, que propician la formación de biopelículas bacterianas resistentes a las defensas del sistema inmunitario y los antibióticos.

Para evitar estos dos problemas de los implantes, el equipo investigador de la UPC, liderado por Carles Mas, está desarrollando materiales multifuncionales que ofrecen una eficiente adhesión con los tejidos del paciente como un alto potencial bactericida.

"El proyecto Bio-TUNE pretende solucionar los dos problemas principales que se presentan en estos procedimientos de manera simultánea, generando nuevos materiales que, por un lado, mejoren la integración de los implantes con los tejidos y, por otro, inhiban de forma eficiente la adhesión de bacterias a las superficies", ha resumido Mas.

"Primero, intentamos entender cuáles son los mecanismos implicados en la interacción de las células y las bacterias con las superficies de un implante. Con este conocimiento, podemos después desarrollar estrategias que nos permitan controlar estos procesos. Esto lo hacemos inspirándonos en la naturaleza, en procesos que, de forma natural, permiten regenerar el hueso o inhibir la adhesión de bacterias", ha detallado el investigador.

Para llevar a cabo el proyecto Bio-TUNE, se ha formado un consorcio de diez grupos de investigación, universidades e instituciones de Europa, Asia y América del Sur, integrados por especialistas en Biología, Ciencia e Ingeniería de materiales, Biomedicina, Farmacia y Química, entre otras disciplinas.

Hasta ahora, han diseñado sensores para monitorizar la actividad celular y poder diferenciar el comportamiento de las células y bacterias y han desarrollado superficies a escala nanométrica con patrones y relieves que benefician la interacción de los materiales con las células.

También han desarrollado agentes con acción bactericida, a partir de identificar moléculas que reemplazarían a los antibióticos, para reducir la actual resistencia a estos fármacos.

"Estas soluciones se implementarán en recubrimientos y materiales multifuncionales, que simultáneamente puedan favorecer la integración tisular y evitar la proliferación de gérmenes", ha concluido Mas.