Investigadores del CFATA de la UNAM, crearon un bioadhesivo que, si bien todavía está en etapa experimental, podría sustituir las suturas en cortadas o heridas leves de la piel.

14 de Septiembre del 2012

Investigadores del Centro de Física Aplicada y Tecnología Avanzada (CFATA), campus Juriquilla de la UNAM, coordinados por María Antonieta Mondragón Sosa, crearon, a partir de dos polímeros, un bioadhesivo que, si bien todavía está en etapa experimental, podría sustituir las suturas en cortadas o heridas leves de la piel, y servir como auxiliar en la reparación del tejido dañado.

“El objetivo es que mantenga unidas las partes separadas en alguna herida superficial, ayude a sanar el tejido y se desintegre sin interferir en el proceso de curación”, dijo Mondragón Sosa.

En este nuevo biomaterial se utilizaron sistemas poliméricos híbridos, compuestos de moléculas naturales y sintéticas, para aprovechar sus respectivas propiedades: la biocompatibilidad y la favorable resistencia mecánica.

El polímero natural fue el colágeno, y el sintético, el ácido poliacrílico; ambos son muy usados en la industria de los biomateriales. El primero, proteína presente en los tejidos animales, une el tejido conjuntivo, y el segundo es empleado en materiales que se venden comercialmente.

“El colágeno se obtuvo de orejas de cerdo. Alicia del Real, maestra en Ingeniería Química, lo extrajo en forma de gel con bastante contenido de agua, y lo utilizó como medio para realizar la polimerización del ácido poliacrílico in situ (en un medio acuoso, en este caso, el colágeno, precisamente)”, explicó la investigadora.

Debido al proceso de extracción, se desnaturalizó, es decir, perdió su compleja estructura de triple hélice, como la que está presente en el tejido animal. Resulta difícil combinar este tipo de macromoléculas, porque con el tiempo se separan, especificó.

“Alicia del Real llevó a cabo una reacción de polimerización que dio como resultado la miscibilidad de los dos polímeros, es decir, se obtuvo un nuevo material”, indicó Mondragón.

Se probaron varias formulaciones para lograr la más adecuada. La primera estuvo compuesta de 10 por ciento de colágeno y 90 por ciento de ácido poliacrílico; las otras tuvieron 20-80, 30-70 y 40-60. Las cuatro fueron sometidas a pruebas de resistencia mecánica en piel de bovino, de la que se emplea en la fabricación de zapatos.

“Cortamos la piel en tiras iguales y aplicamos el bioadhesivo a dos, que fueron unidas y sometidas, en una máquina de pruebas mecánicas, a una de tensión, en la que se midió la fuerza necesaria para separarlas”.

También, se tomaron en cuenta otras variables, como el tiempo en el que las piezas de piel permanecieron unidas bajo un peso colocado sobre la unión.

“Se observó que la formulación de 20 por ciento de colágeno con 80 por ciento de ácido poliacrílico fue la óptima para los materiales, con una o dos horas de tiempo en que se mantuvo la unión, previo a la prueba de tensión”, comentó.

El siguiente paso fue determinar lo que ocurría a nivel molecular con los dos polímeros que componen el bioadhesivo. “Tenemos dos estructuras poliméricas, de cadenas largas, y nos preguntamos cómo interactúan”.

La espectroscopía infrarroja permite observar las moléculas a través de las vibraciones de los enlaces. El análisis por espectroscopía infrarroja mostró que entre los dos polímeros se desarrolló una interacción química que se llama enlace de hidrógeno.

“En el nuevo polímero, los dos que lo componen interactúan a través de enlaces de hidrógeno entre los grupos hidroxilo del poli ácido acrílico y el oxígeno del grupo carbonilo del colágeno. Esta unión química evita que los componentes se separen; muchas veces, lo hacen por sus características químicas y de estructura, sobre todo si son macromoléculas. En nuestro caso, podemos hablar de un nuevo material y no de polímeros separados”, remarcó.

Es necesario hacer pruebas de biocompatibilidad del bioadhesivo, comprobar que no tiene efectos secundarios, que no irrita, que no es agresivo con los tejidos vivos.

“Aunque son complicadas, pensamos que el bioadhesivo tiene muchas posibilidades de ser biocompatible, porque proviene de dos materiales que han probado serlo, y que se han utilizado en aplicaciones en biomateriales”, finalizó Mondragón Sosa.

Boletín UNAM-DGCS-565
Ciudad Universitaria.