Biovendaje, ¡el próximo ‘Santo Grial’ en tecnología médica!

Investigadores crearon un vendaje biológico que ayuda a que las heridas sanen más rápido, repele las bacterias y finalmente se disuelve por sí solo

  • Los investigadores de la Universidad Técnica de Munich (TUM), Alemania, han desarrollado una película que actúa como un vendaje biológico.
  • También ayuda a que las heridas sanen más rápido, repele las bacterias, amortigua la inflamación.
  • Además, libera ingredientes farmacéuticos activos de manera específica y finalmente se disuelve por sí solo.

 

En un hallazgo importante, los investigadores de la Universidad Técnica de Munich (TUM), Alemania, han desarrollado una película o vendaje que actúa como un vendaje biológico. También ayuda a que las heridas sanen más rápido, repele las bacterias, amortigua la inflamación, libera ingredientes farmacéuticos activos de manera específica y finalmente se disuelve por sí solo.

También son aptos para lesiones de tejidos blandos

Con su diseño exclusivo todo en uno que utiliza mucinas, moléculas que se encuentran naturalmente en las membranas mucosas de los humanos, este biovendaje único también podría usarse en cirugía para proteger heridas internas que son inaccesibles después del cierre de una incisión para cirugía. También son aptos para lesiones de tejidos blandos como en la lengua o en superficies sensibles como los intestinos.

Aunque varios materiales están abordando la necesidad médica, aquí hay una solución todo en uno desarrollada por el equipo alemán dirigido por Oliver Lieleg, profesor de biomecánica en TUM. La película o vendaje de biopolímero combina una amplia gama de funciones diferentes con resultados muy prometedores.

“Cuando está seca, la película delgada y flexible se puede recoger con pinzas y se puede colocar fácilmente sobre una herida. Al entrar en contacto con el tejido húmedo, la parte inferior de la película se vuelve blanda y pegajosa y se adhiere al tejido por sí misma, sin necesidad de fijación adicional”, explica Ceren Kimna, primer autor del estudio. Cubrir una herida en la piel con esta película incluso aceleró el proceso de curación, dice ella.

Piel electrónica

De manera similar, los materiales de la tecnología médica actual están dando vida cada vez más a nuevos inventos que los contornos del campo médico pueden cambiar drásticamente en unas pocas décadas. La película corporal o una película biológica delgada en nuestra mano puede ayudarnos a interactuar con máquinas o monitorear nuestros parámetros de salud constantemente.

La piel es el órgano sensorial más grande y la capa protectora de los seres humanos, además de actuar como intermediario en sentir varios estímulos sensoriales y reporta información sobre humedad, temperatura y presión al cerebro de manera instantánea.

Ahora se están abriendo varios campos de aplicación para el material híbrido similar a la piel que puede detectar microorganismos e informarlos al cerebro. También están en proyecto prótesis que dan al usuario información sobre la temperatura o la humedad, o robots que pueden percibir su entorno con mayor sensibilidad.

Entre todos estos, aquí hay una piel inteligente que se destaca con una ventaja decisiva: los nanorods sensoriales, el “núcleo inteligente” del material, se producen utilizando un proceso de fabricación basado en vapor, que ya es un proceso establecido en las plantas de producción de circuitos integrados.

Por lo tanto, la producción de piel inteligente puede ampliarse e implementarse fácilmente.

Anna Maria Coclite, investigadora del Instituto de Física del Estado Sólido de la TU Graza, dice que el material con tales propiedades multisensoriales es “una especie de ‘Santo Grial’ en tecnología médica que utiliza materiales artificiales inteligentes. Especialmente, la robótica y las prótesis inteligentes se beneficiarían de un sistema de detección mejor integrado y más preciso, similar a la piel humana, dice.

Coclite recientemente logró desarrollar el material híbrido tres en uno “piel inteligente” utilizando un proceso novedoso, según la publicación de investigación en la revista Advanced Materials Technologies.

Con 2000 sensores individuales por milímetro cuadrado, descubrieron que esta piel inteligente híbrida es incluso más sensible que la punta de un dedo humano. Cada uno de estos sensores consta de una combinación única de materiales: un polímero inteligente en forma de hidrogel en el interior y una cubierta de óxido de zinc piezoeléctrico.

“El hidrogel puede absorber agua y, por lo tanto, se expande con los cambios de humedad y temperatura. Al hacerlo, ejerce presión sobre el óxido de zinc piezoeléctrico, que responde a este y a todos los demás esfuerzos mecánicos con una señal eléctrica”, dice Anna Maria Coclite.

El resultado es una biopelícula delgada o vendaje como una oblea que reacciona simultáneamente a la fuerza, la humedad y la temperatura con una resolución espacial extremadamente alta y emite las señales electrónicas correspondientes.

“Las primeras muestras de piel artificial tienen un grosor de seis micrómetros, o 0,006 milímetros. Pero podría ser aún más delgado”, dice ella. En comparación, la epidermis humana tiene un grosor de 0,03 a 2 milímetros. La piel humana percibe cosas de un tamaño de aproximadamente un milímetro cuadrado. Las capas de sensores individuales son muy delgadas y, al mismo tiempo, están equipadas con elementos sensores que cubren toda la superficie.

La piel inteligente tiene una resolución mil veces menor y puede registrar objetos o microorganismos demasiado pequeños para la piel humana. Esto fue posible gracias a los investigadores que combinaron tres métodos conocidos de la química física por primera vez: una deposición de vapor químico para el material de hidrogel, una deposición de capa atómica para el óxido de zinc y litografía de nanoimpresión para la plantilla de polímero.

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