Se trata de los biomateriales, es decir, aquellos elementos como implantes dentales, stents y dispositivos intrauterinos que se incorporan por cuestiones de salud. Un equipo de expertos del Inifta estudia su interacción con las células y los fluidos biológicos

Gracias al avance de la medicina, elementos como los implantes dentales, stents, dispositivos intrauterinos (DIU) y las placas que sirven de sostén para las fracturas pasaron a formar parte del organismo. Son componentes extraños, pero que se incorporan por necesidad y en muchos casos quedan ahí de por vida.
En la Universidad Nacional de La Plata (UNLP) un grupo de científicos se dedica a estudiar los “biomateriales” con los que están compuestos y su interacción con el organismo. El equipo es del Laboratorio de Biomateriales del Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas (Inifta), de la Facultad de Ciencias Exactas, y está a cargo de la Dra Mónica Fernández Lorenzo de Mele.
En el laboratorio trabaja un grupo interdisciplinario, integrado por investigadores de distintas unidades académicas de la UNLP tales como Ingeniería, Ciencias Exactas, Ciencias Naturales y Odontología.
Fernández Lorenzo es docente en la Facultad de Ingeniería e investigadora del Conicet. Recientemente formó parte de una delegación de 50 científicos de distintos países que viajó a Alemania invitada por el ministerio Federal de Educación e Investigación Alemán para visitar institutos de investigación de ese país.
En diálogo con Hoy, la ingeniera química comentó que el viaje fue en abril pasado. De Argentina fueron elegidos 5 científicos que investigan en las áreas de Nanotecnología, Producción y Medio Ambiente. El objetivo de la invitación fue promover proyectos de investigación conjunta con dichos institutos de la ciudades de Hannover, Saarbrucken y Wurlsburg. Fernández Lorenzo viajó por el área de nanotecnología, que es una de las líneas de investigación que lleva adelante con su equipo, relacionada con la medicina. Pero antes de explayarse sobre ese tema precisó algunos conceptos acerca de los biomateriales.
“Un biomaterial es un material que está destinado a estar en contacto con sistemas biológicos para evaluar, tratar, aumentar o sustituir algún tejido, órgano o función del cuerpo humano. Ejemplos de biomateriales son las placas que se colocan como elementos de sostén cuando nos fracturamos, los implantes dentales, los stents que se utilizan para evitar que se interrumpa el paso de
sangre en las arterias, los dispositivos intrauterinos y los implantes mamarios, entre muchos otros”, explicó.
Según la especialista, los biomateriales deben ser biocompatibles, es decir, no deben producir reacciones de rechazo en las células del organismo y deben cumplir la función para la cual han sido implantados.
“Nosotros estudiamos la interacción de dichos materiales con los fluidos biológicos que contienen iones, moléculas orgánicas como las proteínas y las células. Esas interacciones dependen en gran medida de la composición y de las características de la superficie del biomaterial”, señaló.
Los nanomateriales y la medicina
El avance de la tecnología ha permitido que se puedan desarrollar materiales en la escala nanométrica (un nanómetro es la distancia que se obtiene al dividir un milímetro por un millón). Se habla de nanomateriales cuando se refiere a materiales en los que, al menos, una dimensión es menor o igual a 100 nanómetros.
“Las pantallas solares, algunos cosméticos, fármacos, pinturas y biomateriales, entre otros, contienen nanopartículas. Se pueden desarrollar diversas topografías y películas sobre las superficies de los materiales en la escala nanométrica para cumplir distintos propósitos. Entre ellos, en el campo de la medicina puede mencionarse el favorecer la osteosíntesis, es decir, que permita la mejor fijación de los implantes dentales u ortopédicos al tejido óseo, tratar tumores cancerígenos o disminuir la colonización bacteriana”, explicó.
Según afirmó la ingeniera química, con su grupo han podido comprobar que ciertas superficies nanoestructuradas (están como arrugadas) permiten reducir la colonización bacteriana sobre las superficies. “Una de las principales causas de falla de los implantes ortopédicos y dentales es la formación de biopelículas bacterianas. Cabe aclarar que algunas bacterias forman pequeñas balsas (raft en inglés) que les permiten deslizarse (hacer rafting) sobre las superficies lisas. Pudimos comprobar que cuando la superficie está nanoestructurada (con las arrugas) la formación de dichas “balsas” se ve dificultada y la colonización de las bacterias se ve reducida”, concluyó la experta.
Estudian metales para una mejor disolución
Otra de las líneas de investigación de los científicos de la Universidad Nacional de La Plata está abocada al control de la disolución de los biomateriales degradables para sostén en el caso de fracturas. También de los DIU.
Según explicó a Hoy, la directora del Laboratorio de Biomateriales del Inifta, Mónica Fernández Lorenzo de Mele, este tipo de material debe tener la resistencia mecánica para sostener el hueso fracturado durante un tiempo y, posteriormente, disolverse para evitar permanecer en el organismo, o una segunda operación para extraerlo.
“Se ha probado que metales a base de magnesio son biocompatibles y pueden biodegradarse dentro del cuerpo humano. Para ello estamos estudiando distintas maneras de formar nanopelículas sobre su superficie mediante métodos electroquímicos que permitan mantener las propiedades mecánicas -mientras el hueso sana- y luego posibiliten la disolución del material”, detalló la ingeniera química.
De forma análoga, los investigadores de la UNLP están estudiando distintas formas para controlar la velocidad de disolución del cobre en los DIU. Estos dispositivos basan su acción anticonceptiva en la disolución del cobre. Pero la disolución inicial es alta y luego desciende con el tiempo. A través de un proyecto de investigación, subsidiado por la Agencia Nacional de Promoción Científica y Técnica, el grupo del Inifta está desarrollando un método que permitiría reducir esa disolución alta inicial, que puede inducir reacciones de inflamación en el útero.
Un equipo interdisciplinario
Además de la Dra Mónica Fernández Lorenzo, el equipo del Laboratorio de Biomateriales (foto) está integrado por las doctoras Cecilia Cortizo, Claudia Grillo y Ana Laura Di Virgilio, la magister en Ingeniería, Dolores Pereda y las licenciadas Carolina Díaz y Florencia Alvarez.
El equipo trabaja en colaboración con los grupos que lideran las Dras. Patricia Schilardi y María Virginia Mirífico del Inifta, y con el Laboratorio de Cultivos del Imbice, que lidera el Dr. Miguel Reigosa. También con el Laboratorio de Metalurgia Física de la Facultad de Ingeniería, que dirige el ingeniero Carlos Llorente.
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