Bioingenieros irlandeses han diseñado un prototipo de parche con las mismas funciones vitales que un corazón, mecánicas y de señalización eléctrica
Reparar un corazón roto. Ese es el objetivo que persigue un equipo de bioingenieros del Trinity College de Dublín (Irlanda) con un prototipo de parche que lleva a cabo las mismas funciones vitales que un corazón. Su ‘invento’ lleva a cabo las funciones mecánicas e imita las propiedades de señalización eléctrica que permiten que nuestros corazones bombeen sangre rítmicamente en el organismo. Su estudio se publica en «Advanced Functional Materials».
Se calcula que, en la Unión Europea, Uno de cada seis hombres y una de cada siete mujeres en sufrirán un ataque al corazón en algún momento de sus vidas. Y en el mundo, la enfermedad cardíaca mata a más mujeres y hombres, independientemente de la raza, que cualquier otra patología.
Hasta ahora, los parches revestidos con células cardíacas se pueden aplicar quirúrgicamente para restaurar el tejido cardíaco en pacientes a los que se les ha extirpado tejido dañado después de un infarto y también para reparar defectos cardíacos congénitos en bebés y niños. Sin embargo, el objetivo es fabricar parches sin células que puedan restaurar el latido sincrónico de las células del corazón, sin afectar el movimiento del músculo cardíaco.
«El nuestro es uno de los pocos estudios que analiza un material tradicional y, a través de un diseño eficaz, nos permite imitar el movimiento mecánico dependiente de la dirección del corazón. Hemos utilizado un método innovador llamado 'fusión electrostática'», explica Michael Monaghan, autor principal del artículo, dijo:
Diseñar materiales de reemplazo para el tejido cardíaco es un desafío, ya que es un órgano que se mueve y contrae constantemente. Las demandas mecánicas del músculo cardíaco (miocardio) no se pueden cumplir con polímeros termoplásticos a base de poliéster, que son predominantemente las opciones aprobadas para aplicaciones biomédicas.
Sin embargo, la funcionalidad de los polímeros termoplásticos podría ser aprovechada por su geometría estructural. Partiendo de esta idea, los bioingenieros comenzaron a hacer un parche que pudiera controlar la expansión de un material en múltiples direcciones y ajustarlo usando un enfoque de diseño de ingeniería.
Los bioingenieros comenzaron a hacer un parche que pudiera controlar la expansión de un material en múltiples direcciones
Los parches se fabricaron mediante electrofusión de fusión, una tecnología de la empresa Spraybase, que es reproducible, precisa y escalable. Los parches también se revistieron con el poliproprol de polímero electroconductor para proporcionar conductividad eléctrica mientras se mantiene la compatibilidad celular.
Y los resultados mostraron que el parche soportaba el estiramiento repetido, que es una preocupación dominante para los biomateriales cardíacos, y mostró buena elasticidad, para imitar con precisión esa propiedad clave del músculo cardíaco.
«Nuestros parches electroconductores apoyan la conducción eléctrica entre el tejido biológico en un modelo ex vivo. Por lo tanto, estos resultados representan un paso significativo hacia la generación de un parche de bioingeniería capaz de recapitular aspectos del tejido cardíaco, es decir, su movimiento mecánico y señalización eléctrica», concluye Dinorath Olvera, Trinity, primer autor del artículo.
