Los materiales poliméricos están presentes en todos los ámbitos sectoriales debido a la gran variedad de matrices disponibles. Directamente relacionados con aspectos de sostenibilidad, los polímeros biodegradables han experimentado una creciente dedicación en investigación y empleo debido a la necesidad de conservar el hábitat, reduciendo la generación de residuos debido a su capacidad de degradación. Esta propiedad intrínseca de algunos polímeros ha sido también aplicada a otros ámbitos como el sector de la medicina, permitiendo optimizar determinadas intervenciones de salud y, en consecuencia, el bienestar social futuro.
La ingeniería tisular es un campo que se centra en la restauración de tejidos u órganos del cuerpo mediante células madre, moléculas bioactivas o, como en el caso de esta propuesta, andamios tridimensionales. Una de sus aplicaciones más comunes es la regeneración ósea debido a la alta tasa de fracturas prevista en las siguientes décadas como consecuencia de enfermedades como la osteoporosis. Por ello es necesario el desarrollo de nuevas metodologías y materiales que la favorezcan. Los polímeros termoplásticos con capacidad de degradarse en combinación con tecnologías como la fabricación aditiva (FA) es una alternativa que está en constante investigación. Pero ¿todos los polímeros presentan la misma tasa de degradación? ¿son capaces de degradarse en el cuerpo humano y ser biocompatibles? En este aspecto, la estructura química y cristalinidad del polímero biodegradable marcará la capacidad de degradación en el cuerpo humano. Generalmente, el polímero escogido dependerá de la aplicación final a la que se desea destinar, donde se exige que sea biocompatible y no presente citotoxicidad. Entonces ¿Existen maneras de mejorar dicha compatibilidad y crecimiento celular?
En el proyecto BioScaff3D, financiado por IVACE+I (IMDEEA/2024/30) y coordinado por AIJU en colaboración con empresas como COLORTEC QUÍMICA, RECREUS Y PHARMADIS ELECTROMEDICAL, se han desarrollado nuevas formulaciones termoplásticas compatibles con la FA para la fabricación de andamios personalizados que favorezcan la regeneración ósea y presenten biocompatibilidad. De acuerdo con los desarrollos realizados, se ha identificado que una mezcla concreta de cargas inorgánicas con similitud química a la composición del hueso favorece la adhesión y proliferación de células del mismo. Además, combinando dicha formulación con estructuras topológicas internas definidas mediante FA permite mejorar la regeneración del hueso y modificar sus propiedades mecánicas en función de la porosidad y estructura presente en el andamio.
A partir del potencial de los resultados, se ha obtenido la formulación más idónea a escala piloto mediante la contribución de las empresas. Se ha realizado la preparación del masterbatch y su posterior empleo para la fabricación industrial de una bobina de filamento, con el fin de validar su posible escalabilidad industrial. Con el filamento obtenido, se han podido fabricar andamios personalizados para aplicaciones como la corrección de osteotomía tibial y regeneración de falanges, comparando dichos resultados con los obtenidos con los comerciales existentes. Los resultados demuestran que las propiedades mecánicas obtenidas son cercanas a las de los productos reportados comercialmente, los cuales están fabricados con otras tecnologías.
Considerando los principales logros técnicos presentados, el proyecto BioScaff3D contribuye a aportar soluciones en ingeniería tisular con el desarrollo de andamios personalizados mediante FA, potenciando y ofreciendo nuevas oportunidades a la industria plástica de la Comunidad Valenciana
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IVÁN DOMÍNGUEZ PHD