Innovación

Crean un hidrogel artificial que puede reemplazar al cartílago de la rodilla

cartílago hidrogel

Investigadores han sido capaces de desarrollar un hidrogel artificial que coincide con el cartílago de nuestro cuerpo y que podría funcionar como reemplazo en la vejez o tras sufrir lesiones.

El campo médico acoge los espectaculares descubrimientos de la ciencia de materiales, la IA o los wearables de monitorización de enfermedades. Si hace poco te hablábamos de proyectos como el cultivo de hígados en miniatura a partir de células de la piel y su transplante a ratas con éxito en el laboratorio, o de los dispositivos médicos que pueden tragarse y descomponerse con la luz diseñados por el MIT, hoy le toca ver la luz a este cartílago sintético.

“Nos propusimos hacer el primer hidrogel que tiene las propiedades mecánicas del cartílago”, reveló el químico Ben Wiley de la Universidad de Duke. Su investigación ha logrado desarrollar un material que coincide con las características que se precisan. Sus aplicaciones serían muchísimas: ya que en lugar cirugías invasivas o reemplazos totales, este hidrogel artificial podría reemplazar solamente el cartílago desgastado o dañado. 

Al igual que con otros hidrogeles, los ingredientes principales de este nuevo material son los polímeros que absorben agua: en este caso, está hecho de hilos similares a espaguetis y entrelazados con otro menos flexible y más similar a una canasta. También hay un tercero que funciona como una malla que lo une todo, y que está elaborado de fibras de celulosa.

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Cuando el material se estira, es el tercer polímero que mantiene el gel intacto. Cuando se aprieta, los polímeros uno y dos, con cargas negativas que se extienden a lo largo de su longitud, se repelen entre sí y se adhieren al agua, restaurando la forma original. En las pruebas, el material obtuvo excelentes calificaciones, mostrando un mejor rendimiento que otras alternativas existentes.

En las pruebas en las que el hidrogel se frotó contra el cartílago natural nada más y nada menos que un millón de veces, los resultados arrojaron que tiene una resistencia tan alta al desgaste como el cartílago natural. “Solo esta combinación de los tres componentes es flexible y rígida y, por lo tanto, fuerte”, celebró el científico de materiales Feichen Yang, también de la Universidad de Duke.

Sin embargo, conseguir que este nuevo hidrogel sea aprobado para su uso en humanos podría llevar hasta tres años. Por el momento, la no toxicidad del hidrogel solamente se ha probado contra células cultivadas en laboratorio. El siguiente paso es ver si se puede trasplantar de manera segura en ovejas, y pasar a la realización de ensayos en personas reales.

Por el momento, el hidrogel abre innovadores caminos para tratar a las personas que padecen dolores de rodilla: en un futuro podrían reestablecer el funcionamiento de la articulación sin tiempos dilatados de recuperación o una vida útil más corta para el cartílago de reemplazo.

La investigación ha sido publicada en Advanced Functional Materials.

Imagen | Feichen Yang

Fuente | Science Alert

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Sobre el autor

Andrea Núñez-Torrón Stock

Licenciada en Periodismo y creadora de la revista Literaturbia. Entusiasta del cine, la tecnología, el arte y la literatura.