Crean un parche médico para heridas internas inspirado en origami

Un equipo de investigadores del Instituto de Tecnología de Massachusetts, el MIT, ha desarrollado un material bioadhesivo que sella las lesiones internas mediante un procedimiento mínimamente invasivo. Los resultados de las pruebas han sido publicadas en la revista Advanced Materials, donde se menciona que este nuevo parche médico evita varios problemas de los adhesivos quirúrgicos actuales y será un material fundamental para las cirugías a distancia y robóticas.

La importancia actual del sellado de heridas internas

Actualmente, son muchos los procedimientos quirúrgicos que se realizan a distancia, con técnicas mínimamente invasivas. Para operar, el cirujano realiza una pequeña incisión en la piel, introduce micro cámaras y herramientas quirúrgicas.

De esta forma, puede extirpar tumores, reparar órganos o tejidos mediante una intervención más sencilla, menos dolorosa para el paciente y con un tiempo de recuperación mucho más corto. El problema es que uno de los pasos de este proceso, el sellado de heridas internas o desgarros, daba generaba algunos riesgos.

Características del parche médico inspirado en origami

Los ingenieros del MIT desarrollaron un prototipo de parche bioadhesivo que se puede doblar alrededor de las herramientas quirúrgicas e introducirse en el cuerpo para sellar las heridas.

El parche es como una forma de papel plegado y seco, como un origami, la técnica de plegado de papel japonesa que no usa tijeras ni pegamento para crear esculturas de papel. Se puede introducir por las vías respiratorias, por los intestinos u otras vías estrechas y, cuando entra en contacto con los órganos húmedos o con los tejidos, se transforma en un gel similar a una lente de contacto, la que se adhiere firmemente al tejido, sellando la lesión.

Una de las grandes ventajas del nuevo parche es que puede resistir la contaminación de bacterias y fluidos corporales. Además, pasado un tiempo, el material se biodegrada. Esto solucionaría dos grandes problemas de los bioadhesivos actuales líquidos, los que se contaminan fácilmente perdiendo sus propiedades, o se solidifican en el organismo, generan tejido cicatricial e inflamaciones.

El innovador diseño del bioadhesivo

El nuevo bioadhesivo cumple con los tres objetivos básicos que los investigadores buscaban. Necesitaban un parche que:

1. Se pudiera adherir firmemente en una superficie húmeda (la herida o lesión interna).
2. No se fijara a otro tejido u órgano antes de llegar a su destino.
3. Una vez aplicado, pudiera evitar contaminarse con bacterias o fluidos y generar inflamación excesiva.

Los investigadores afirman que el parche cumple con estos tres requisitos, gracias a su diseño en tres capas. El adhesivo principal se encuentra en la capa intermedia, la que al contacto con la humedad crea un sello hermético. La capa inferior es un lubricante temporal de aceite de silicona que evita que el parche se pegue a otra superficie y la capa superior es una barrera contra las bacterias y otros agentes contaminantes.

En las pruebas, el parche demostró ser muy eficaz y se adhirió muy fuertemente de muestras de tejidos, incluso después de estar sumergido en diversas soluciones, incluida sangre.

También se pudo comprobar la eficiencia del modelo basado en origami. El parche se plegó alrededor de un catéter de balón y una grapadora, los instrumentos quirúrgicos utilizados en las cirugías mínimamente invasivas y se introdujo con éxito en modelos animales.

El parche fue colocado por medio de las vías respiratorias, en los vasos sanguíneos, en la aorta, el esófago y en los intestinos. Luego se infló el catéter de balón o se ejerció una presión leve en la grapadora para fijarlo a la lesión en tejidos y órganos. De esta forma, el parche se adhirió sellando las heridas, se mantuvo intacto y no se hallaron signos de contaminación en el parche o cerca de él, hasta un mes después de la intervención.

El futuro del nuevo parche bioadhesivo

Los desarrolladores del nuevo material mencionan que el parche se fabricará en forma de parches pre-plegados que se puedan colocar fácilmente alrededor de las herramientas quirúrgicas que se utilizan, tanto en procedimientos quirúrgicos mínimamente invasivos, como en cirugía robótica.

Los autores, Xuanhe Zhao, profesor de ingeniería mecánica y de civil y ingeniería ambiental en el MIT y Christoph Nabzdyk, médico de cuidados intensivos y anestesiólogo cardíaco en Rochester, Minnesota, mencionan que el nuevo diseño podrá utilizarse en una gran cantidad de procedimientos quirúrgicos mínimamente invasivos.

Algunas utilidades en medicina

Por ejemplo, se podrá realizar el sellado de órganos o de vasos sanguíneos luego de una cirugía, reparar lesiones internas luego de un traumatismo o una perforación de una coloscopia, sin tener que realizar una cirugía completamente abierta. Simplemente se realizará una incisión y se colocará el parche en unos minutos.

Actualmente, el equipo se encuentra trabajando con cirujanos con el fin de optimizar el diseño, así como para integral el nuevo parche bioadhesivo en las plataformas de cirugía robótica.

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