Logran prótesis en 3D que liberan antibióticos en infecciones de rodilla y cadera

En la investigación han comparado la porosidad y la resistencia de distintas estructuras impresas en 3D con cuatro tipos de materiales para contener y liberar de forma controlada antibióticos que traten in situ las infecciones

Un grupo de investigadores de la Universidad CEU Cardenal Herrera (CEU UCH) de Valencia han desarrollado diferentes tipos de materiales y diseños para fabricar mediante la impresión 3D prótesis temporales que ayudan a la liberación controlada de antibióticos. De esta manera, pueden tratarse las infecciones causadas por implantes protésicos de rodilla y cadera.

El artículo se ha publicado en la revista científica internacional ‘Pharmaceuticals’ y presenta una parte del trabajo realizado en el marco del proyecto de investigación financiado por la CEU UCH, que desarrolla Carlos Bueno López para su tesis doctoral, dirigida por los doctores Vicent Rodilla y Cristina Balaguer, investigadores del Grupo Medicamentos de Liberación Controlada (Drug Delivery Systems) de la CEU UCH, liderado por la profesora Alicia López Castellano.

“Con la tecnología 3D, la impresión por capas permite crear estructuras cilíndricas generando en ellas cámaras huecas interconectadas por microporos, que pueden contener el antibiótico que se ha de ir liberando de forma localizada en la zona de la infección»

Según los investigadores, las infecciones de este tipo son una de las principales complicaciones de las intervenciones, a pesar de que se produzcan en menos de un 2% de los casos. La proliferación de bacterias en la superficie del implante protésico es una tarea difícil de tratar con la administración de antibióticos y requiere una nueva intervención para reemplazarlo, en primer lugar por una prótesis temporal, denominada espaciador, hasta que la infección desaparezca, y después, una nueva prótesis. Estos espaciadores provisionales se pueden impregnar de antibióticos para tratar la infección local provocada por la prótesis retirada, pero aún así es necesario diseñar una estructura que permita su liberación controlada y garantice su resistencia. La tecnología de impresión en 3D facilita el diseño de esta estructura, así como su adaptación personalizada a la anatomía de cada paciente.

En este estudio, los investigadores han analizado cuatro materiales para fabricar estas prótesis, además de comparar diferentes modelos en busca del que le permita incorporar suficiente cantidad de antibióticos y facilitar su liberación progresiva en la zona de la infección derivada de una artroplastia de cadera o rodilla.

Según explica Carlos López Bueno, “con la tecnología 3D, la impresión por capas permite crear estructuras cilíndricas generando en ellas cámaras huecas interconectadas por microporos, que pueden contener el antibiótico que se ha de ir liberando de forma localizada en la zona de la infección. En el estudio ahora publicado en ‘Pharmaceuticals’ hemos comparado materiales y diseños de estructura, para evaluar el porcentaje de volumen total que puede ocupar el fármaco en las partes huecas de la estructura impresa en 3D sin afectar a su resistencia”.

Llegan así a la conclusión de que el ácido poliláctico (PLA) es el material adecuado, y han diseñado la estructura con una porosidad que permite albergar fármaco hasta en un 10% del volumen total sin afectar a su resistencia, que puede soportar una fuerza de hasta 500 kilos.

Estos avances permiten que se puedan imprimir en 3D nuevos espaciadores o prótesis temporales que estén adaptados a la anatomía del paciente, además de tener la capacidad para albergar la cantidad de antibióticos necesaria para combatir in situ la infección causada por la prótesis de rodilla o cadera que ha tenido que retirarse.

Fuente: consalud.es