El año pasado los ingenieros del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) desarrollaron un adhesivo de doble cara que podría adherirse rápida y firmemente a superficies húmedas como los tejidos biológicos. Demostraron que la cinta podría usarse para sellar rasgaduras y desgarros en pulmones e intestinos en segundos, o para fijar implantes y otros dispositivos médicos a las superficies de órganos como el corazón.
Ahora han desarrollado más su adhesivo para que pueda desprenderse del tejido sin causar ningún daño, según explica en ‘Proceedings of the National Academy of Sciences’. Al aplicar una solución líquida, la nueva versión se puede despegar como un gel resbaladizo en caso de que deba ajustarse durante la cirugía, por ejemplo, o eliminarse una vez que el tejido se haya curado.
«Esto es como una tirita sin dolor para los órganos internos –explica Xuanhe Zhao, profesor de Ingeniería Mecánica y de Ingeniería Civil y Ambiental en el MIT–. Te pones el adhesivo, y si por alguna razón quieres quitártelo, puedes hacerlo a demanda y sin dolor».
Al reconsiderar los diseños para su adhesivo original, los investigadores se dieron cuenta rápidamente de que es extremadamente difícil que la cinta se adhiera a superficies húmedas, ya que la capa delgada de agua lubrica y evita que la mayoría de los adhesivos se fijen.
Para evitar el deslizamiento natural de un tejido, el equipo diseñó su adhesivo original a partir de polímeros biocompatibles, incluido el ácido poliacrílico, un material altamente absorbente utilizado comúnmente en pañales y productos farmacéuticos, que absorbe agua y luego forma rápidamente enlaces de hidrógeno débiles con la superficie del tejido.
Para reforzar estos enlaces, los investigadores incorporaron el material con ésteres del NHS, grupos químicos que forman enlaces más fuertes y duraderos con proteínas en la superficie de un tejido.
Si bien estos enlaces químicos le dieron a la cinta un agarre ultrafuerte, también fueron difíciles de romper, y el equipo descubrió que separar la cinta del tejido era una tarea complicada y potencialmente dañina. «Quitar la cinta podría crear más respuesta inflamatoria en el tejido y prolongar la curación –señala Hyunwoo Yuk, del MIT–. Y eso es un verdadero problema práctico».
Para hacer que el adhesivo se pueda retirar, el equipo primero lo mejoró agregando al material original una nueva molécula enlazadora de disulfuro, que se puede colocar entre enlaces covalentes con las proteínas de la superficie de un tejido. Eligieron esta molécula particular porque sus enlaces, aunque fuertes, pueden cortarse fácilmente si se exponen a un agente reductor particular.
Luego, examinaron la literatura para identificar un agente reductor adecuado que fuera biocompatible y capaz de cortar los enlaces necesarios dentro del adhesivo. Descubrieron que el glutatión, un antioxidante que se encuentra naturalmente en la mayoría de las células, fue capaz de romper enlaces covalentes de larga duración como el disulfuro, mientras que el bicarbonato de sodio, también conocido como bicarbonato de sodio, podría desactivar los enlaces de hidrógeno de menor duración del adhesivo.
El equipo mezcló concentraciones de glutatión y bicarbonato de sodio en una solución salina, y roció la solución sobre muestras de adhesivo que colocaron sobre varias muestras de órganos y tejidos, incluyendo corazón de cerdo, pulmón e intestinos.
En todas sus pruebas, independientemente de cuánto tiempo se haya aplicado el adhesivo al tejido, los investigadores descubrieron que, una vez que rociaron la solución desencadenante sobre la cinta, pudieron despegar la cinta del tejido en aproximadamente cinco minutos, sin causando daño tisular.
«Ese es el tiempo que tarda la solución en difundirse a través de la cinta hacia la superficie donde la cinta se une con el tejido –explica Xiaoyu Chen, del MIT–. En ese momento, la solución convierte este adhesivo extremadamente pegajoso en solo una capa de gel resbaladizo que puede despegarse fácilmente».
Los investigadores también fabricaron una versión del adhesivo que grabaron con pequeños canales a través de los cuales la solución también se puede difundir. Este diseño debería ser particularmente útil si la cinta se usara para unir implantes y otros dispositivos médicos.
En este caso, la solución de pulverización en la superficie de la cinta no sería una opción. En cambio, un cirujano podría aplicar la solución alrededor de los bordes de la cinta, donde podría difundirse a través de los canales del adhesivo.
«Esperamos que algún día, los quirófanos puedan tener dispensadores de estos adhesivos, junto con botellas de solución desencadenante –señala Yuk–. Los cirujanos pueden usar esto como cinta adhesiva escocesa, aplicar, separar y volver a aplicar a demanda».
El equipo está trabajando con Nabzdyk y otros cirujanos para ver si el nuevo adhesivo puede ayudar a reparar afecciones como hemorragias e intestinos con fugas.
«Nuestro objetivo es utilizar tecnologías bioadhesivas para reemplazar las suturas, que es una tecnología de cierre de heridas de miles de años sin demasiada innovación –avanza Zhao–. Ahora creemos que tenemos una manera de hacer la próxima innovación para el cierre de heridas».
Fuente: infosalus.com