La nueva línea de trabajo intenta acabar con los dos problemas más graves de las prótesis: la metalosis que provoca infecciones y la necesidad de nuevas operaciones para eliminar las placas metálicas una vez que el hueso ha crecido.<br />Los investigadores del instituto madrileño están realizando una transferencia de conocimiento de los materiales desarrollados para aviación hacia el ámbito médico.
El instituto IMDEA Materiales ha comenzado recientemente una nueva línea de investigación muy prometedora: el desarrollo de nuevos materiales para prótesis médicas. IMDEA Materiales ha demostrado ya sobradamente su capacidad para producir nuevos materiales para aplicaciones en el campo aeroespacial, en los sistemas de generación y almacenamiento de energía (turbinas, células solares, baterías) y en iluminación pero esta nueva línea abre un camino inexplorado hasta ahora en el instituto madrileño: los materiales biocompatibles.
“Hemos comenzado ya a trabajar en un proyecto europeo -explica Javier Llorca, impulsor y máximo responsable de esta nueva línea de investigación-, llamado ´Bioimplant´. La idea es desarrollar prótesis de materiales compuestos, los mismos que se usan actualmente en los aviones, y que están formados por fibra de carbono con polímeros”. Este proyecto ha recibido 3,5 millones de euros de la Unión Europea y cuenta con la participación de ocho socios, cuatro académicos (National University of Ireland Galway, The Queen’s University of Belfast, RWTH Aachen e IMDEA Materiales) y cuatro empresas (Boston Scientific Limited, Meotec, ITA Textile Technologie, y Vascular Flow Technologies) de Alemania, Irlanda y Reino Unido.
“Los materiales compuestos no se han usado en prótesis médicas –continúa Llorca– a pesar de que, de partida, tienen la enorme ventaja de la compatibilidad con el organismo humano, es decir, evitan los problemas de rechazo que pueden provocar los metales con los que habitualmente se fabrican las prótesis”. El objetivo de IMDEA Materiales y sus socios es desarrollar con estos materiales compuestos lo que se conoce como stents coronarios y que se usan para reparar problemas arteriales así como otros tipos de prótesis estructurales como las de cadera. En definitiva lo que está haciendo este trabajo es una transferencia de conocimientos ya adquiridos en la investigación de materiales para el mundo aeroespacial para adaptarlos a un nuevo ámbito: la medicina.
Pero ahora los investigadores de IMDEA Materiales van a ir mucho más allá. “Lo que me ocurrió cuando estaba preparando este proyecto es que me puse al día con el mundo de las prótesis –recuerda Javier Llorca–. Descubrí que las más utilizadas, las metálicas, provocan fundamentalmente dos problemas. El primero de ellos es la llamada metalosis que es una falta de compatibilidad de los materiales con los que se fabrican, principalmente titanio y acero junto con algunos otros elementos utilizados para hacer la aleación, con el organismo humano. Esta llamada metalosis es la causante de que en ocasiones se produzcan infecciones. Pero descubrí otro problema más: muchas de las prótesis se colocan solo para que el hueso lesionado pueda crecer y una vez que tienes otra vez el hueso sano hay que volver a operar para quitar la prótesis. Eso supone altos costes económicos y sociales. Entonces se me ocurrió una idea: ¿Y si pudiéramos hacer una prótesis metálica reabsorbible?”.
Y esta, la investigación para el desarrollo de prótesis metálicas reabsorbibles, es la nueva línea de investigación en la que se adentra ahora el equipo de Javier Llorca. La nueva investigación está centrada en dos ideas: la primera es que las prótesis se producirán mediante impresión 3D. “La impresión en 3D nos permite fabricar la prótesis capa a capa y eso posibilita tanto la reproducción de formas complejas como la creación de una estructura porosa que imite a la perfección esa cualidad de los huesos. Y la segunda es que vamos a desarrollar las prótesis en magnesio que es un metal que como ya forma parte de nuestro cuerpo, es totalmente biocompatible y bioabsorbible”.
Los investigadores de IMDEA Materiales trabajan en este proyecto con un grupo de científicos de la Fundación para la Investigación Biomédica del Hospital La Paz junto con la empresa REGEMAT3D, una empresa de base tecnológica española especializada en la fabricación por impresión 3D de sistemas para aplicaciones en biomedicina.
Sobre IMDEA Materiales:
IMDEA Materiales (Instituto Madrileño de Estudios Avanzados en Materiales) es un instituto de investigación independiente promovido por la Comunidad de Madrid para realizar investigación en Ciencia e Ingeniería de Materiales. El Instituto IMDEA Materiales pertenece a la red de los Institutos Madrileños de Estudios Avanzados (IMDEA).
El instituto IMDEA Materiales cuenta actualmente con aproximadamente cien investigadores de dieciséis nacionalidades diferentes. Su actividad investigadora está organizada en torno a cinco programas: Materiales Avanzados para Aplicaciones Multifuncionales, Nueva Generación de Materiales Compuestos, Diseño, Procesado y Desarrollo de Aleaciones, Ingeniería Computacional de Materiales Integrada y Caracterización Multiescala de Materiales y Procesos. Estos programas de investigación se centran en el desarrollo de materiales avanzados principalmente para los sectores de transporte, energía, tecnologías de la información y manufactura, así como en la exploración de materiales emergentes y procesos para un desarrollo sostenible.
