Nuevo pegamento sella lesiones vasculares y previene adherencias quirúrgicas internas no deseadas

Los hidrogeles son biomateriales versátiles que están adquiriendo cada vez más importancia en el campo biomédico. Estas redes moleculares hinchadas por agua son personalizables e imitan las características físicas y químicas de diferentes órganos y tejidos. Son compatibles con aplicaciones internas y externas del cuerpo humano y no dañan las partes anatómicas delicadas. Actualmente, los hidrogeles se utilizan clínicamente para diversos fines, como la administración de fármacos para combatir patógenos, lentes intraoculares y de contacto, prótesis corneales en oftalmología, cemento óseo, apósitos para heridas, vendajes para coagular la sangre y como soportes 3D en ingeniería y regeneración de tejidos. A pesar de estas aplicaciones, un desafío continuo ha sido la unión rápida y robusta de los polímeros de hidrogel entre sí. Los métodos tradicionales suelen proporcionar una adhesión más débil durante períodos prolongados y dependen de procedimientos complejos. La rápida adhesión de polímeros podría desbloquear nuevas aplicaciones como hidrogeles con rigidez ajustable para una mejor conformidad del tejido, encapsulación de componentes electrónicos flexibles para diagnóstico médico o envolturas autoadhesivas para partes del cuerpo desafiantes. Ahora, un nuevo método de unión que permite la adhesión instantánea y efectiva de hidrogeles tiene el potencial de avanzar significativamente en nuevas soluciones de biomateriales para diversas necesidades clínicas no satisfechas.

Científicos del Instituto Wyss de Ingeniería de Inspiración Biológica de Harvard (Boston, MA, EUA) han desarrollado una técnica simple y efectiva para unir instantáneamente capas hechas del mismo o diferente tipo de hidrogeles y otros materiales poliméricos. Su método utiliza una fina película de quitosano, un material fibroso a base de azúcar procedente de los esqueletos externos de los mariscos. Las películas de quitosano permiten uniones de hidrogel fuertes y rápidas a través de interacciones químicas y físicas únicas, a diferencia de los métodos tradicionales. En lugar de formar enlaces covalentes mediante el intercambio de electrones, las hebras de azúcar del quitosano absorben rápidamente agua entre las capas de hidrogel y se entrelazan con los polímeros de hidrogel, creando enlaces múltiples mediante interacciones electrostáticas y enlaces de hidrógeno (enlaces no covalentes). Esto da como resultado fuerzas adhesivas más fuertes que las técnicas adhesivas tradicionales.

El equipo aplicó este nuevo método para resolver varios desafíos médicos, incluido el enfriamiento del tejido localizado, el sellado de lesiones vasculares y la prevención de adherencias quirúrgicas entre las superficies internas del cuerpo. La gama de aplicaciones que surgen de esta investigación añade una nueva dimensión al desarrollo de dispositivos de hidrogel biomédicos, ofreciendo potencialmente soluciones innovadoras para desafíos apremiantes en la medicina regenerativa y quirúrgica, y beneficiando a numerosos pacientes.

"Las películas de quitosano, con sus capacidades para ensamblar, ajustar y proteger eficazmente los hidrogeles en el cuerpo y más allá, abren numerosas oportunidades nuevas para crear dispositivos para la medicina regenerativa y la atención quirúrgica", dijo el autor principal y miembro fundador de la facultad principal del Instituto Wyss, David Mooney, Ph.D. "La velocidad, facilidad y eficacia con la que se pueden aplicar los convierte en herramientas y componentes muy versátiles para procesos de ensamblaje in vivo en períodos de tiempo a menudo cortos durante las cirugías y la fabricación sencilla de estructuras biomateriales complejas en instalaciones de fabricación".

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