La ingeniería de los tejidos es un campo de investigación novedoso y en desarrollo, el cual es impulsado por el aumento de enfermedades y fracturas óseas presentes en la población. Según las estimaciones, para el 2050 se incrementará hasta unos 6 millones de nuevos casos de fractura ósea, enfatizando en la importancia del desarrollo de nuevas soluciones para mejorar la calidad futura de la población. La tendencia actual no solo se centra en soluciones con matrices metálicas, sino en la aplicación de materiales termoplásticos biocompatibles y con capacidad de bioabsorberse en un tiempo estipulado.
El empleo de matrices termoplásticas definidas permite controlar el tiempo de degradación y evitar futuras intervenciones quirúrgicas una vez se ha regenerado el hueso. La incorporación de cargas compatibles con el hueso y aditivos determinados favorece la regeneración ósea mediante la proliferación celular. Pero ¿depende dicha regeneración únicamente de la formulación termoplástica? ¿existen otros parámetros que mejoran la proliferación de las células osteoblásticas del hueso?
El proyecto BioScaf3D, financiado por IVACE (IMDEEA/2024/30) y coordinado por AIJU en colaboración con empresas como RECREUS, PHARMADIS ELECTROMEDICAL Y COLORTEC QUÍMICA, da respuesta a las preguntas anteriormente formuladas. El objetivo principal es el desarrollo de formulaciones termoplásticas que incrementen la generación ósea mediante la incorporación de aditivos y cargas que presenten similitud con el hueso. A partir de dichas formulaciones, se fabrican los andamiajes, conocidos como scaffolds en la literatura anglosajona, a través de técnicas de fabricación aditiva como extrusión de materiales (MEX). Pero ¿qué ventajas aporta la fabricación aditiva?
Es un método que permite la personalización de productos con un diseño muy preciso y adaptados a cada caso particular tal y como precisa el campo de la ingeniería tisular. Además, dicha fabricación permite optimizar el scaffold mediante la incorporación de estructuras topológicas internas definidas, favoreciendo la regeneración ósea, la degradación del scaffold y el comportamiento mecánico. Hasta la fecha, se han desarrollado formulaciones con la incorporación de carga inorgánicas. Los resultados sugieren que la incorporación de más del 15% de carga favorece significativamente la regeneración ósea con la matriz termoplástica estudiada, además de cumplir con los requerimientos mecánicos a compresión del hueso trabecular. También se ha observado que la incorporación de dicha carga favorece la degradación del scaffold, destacando que las formulaciones desarrolladas presentan una alta estabilidad a largo plazo para aplicaciones concretas. Las tareas que se están desarrollando en la recta final del proyecto es el estudio de la influencia de la estructura topológica en la proliferación celular y degradación enzimática. A partir de dichos resultados, se obtendrá el demostrador final mediante la combinación de la formulación termoplástica más idónea y su fabricación aditiva en MEX con la mejor estructura topológica.
Con dichos resultados del proyecto, AIJU podrá proponer soluciones en el campo de la ingeniería tisular mediante la fabricación de scaffolds mediante MEX, permitiendo cubrir las posibles necesidades que sean requeridas por las empresas de este sector.
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IVÁN DOMÍNGUEZ PhD