Investigadores del Massachusetts Institute of Technology (MIT) han desarrollado un vendaje adhesivo impermeable que imita las características únicas de las patas del gecko, prometiendo unirse a las suturas y grapas como una herramienta básica en quirófanos para cerrar heridas quirúrgicas o lesiones internas.
La inspiración de la naturaleza aplicada a la medicina
Basándose en los principios que hacen únicos a los pies del gecko, la superficie del vendaje presenta el mismo tipo de colinas y valles a nanoescala que permiten a estos lagartos adherirse a paredes y techos. Sobre este paisaje microscópico se aplica una fina capa de pegamento que ayuda al vendaje a adherirse en entornos húmedos, como el tejido cardíaco, de vejiga o pulmonar.
Una ventaja revolucionaria del diseño es que el vendaje es biodegradable, disolviéndose con el tiempo sin necesidad de ser retirado quirúrgicamente.
El equipo detrás del descubrimiento
La investigación está liderada por Robert Langer, profesor del instituto MIT, y Jeff Karp, instructor de medicina en el Brigham and Women’s Hospital y Harvard Medical School. Ambos son también miembros de la facultad de la Harvard-MIT Division of Health Sciences and Technology (HST).
El equipo incluye colaboradores de MIT, la Universidad de Basel en Suiza, Draper Laboratory y Massachusetts General Hospital. Los resultados fueron publicados en la edición online del 11 de febrero de 2008 de los Proceedings of the National Academy of Sciences.
Superando desafíos médicos únicos
«Existe una gran necesidad de un adhesivo médico basado en cinta», explicó Karp. Por ejemplo, una cinta adhesiva quirúrgica fabricada con este nuevo material podría envolver y resellar el intestino después de la extirpación de un segmento enfermo o después de un procedimiento de bypass gástrico. También podría reparar un agujero causado por una úlcera.
Características técnicas innovadoras
Los adhesivos secos similares al gecko han existido desde aproximadamente 2001, pero adaptar esta tecnología para aplicaciones médicas ha presentado desafíos significativos debido a los estrictos criterios de diseño requeridos. Para uso en el cuerpo, deben:
- Adherirse en entorno húmedo
- Ser biocompatibles (no causar inflamación)
- Ser biodegradables (disolverse sin producir toxinas)
- Ser elásticos (conformarse y estirarse con los tejidos del cuerpo)
La tecnología detrás del innovation
Los investigadores del MIT cumplieron estos requisitos construyendo su adhesivo médico con un «biorubber» inventado por Karp, Langer y otros colaboradores. Utilizando tecnología de micropatronaje —la misma tecnología usada para crear chips de computadora— los investigadores moldearon el biorubber en diferentes perfiles de colinas y valles a dimensiones nanoscópicas.
Después de probarlos en tejido intestinal de cerdos, seleccionaron el perfil más adhesivo: uno con pilares espaciados justamente lo suficiente para agarrar e interconectarse con el tejido subyacente.
Resultados impresionantes en pruebas
Karp agregó entonces una capa muy delgada de pegamento basado en azúcar, creando una unión fuerte incluso en superficies húmedas. Cuando se probó contra muestras de tejido intestinal de cerdos, los enlaces adhesivos nanopatronados fueron dos veces más fuertes que los adhesivos sin patrón.
En pruebas del nuevo adhesivo en ratas vivas, el adhesivo nanopatronado recubierto con pegamento mostró más del 100 por ciento de aumento en la fuerza adhesiva comparado con el mismo material sin el pegamento. Además, las ratas mostraron solo una respuesta inflamatoria leve al adhesivo.
Aplicaciones futuras y personalización
Entre otras ventajas, el adhesivo podría ser infundido con medicamentos diseñados para liberarse a medida que el biorubber se degrada. Además, la elasticidad y tasa de degradación del biorubber son ajustables, al igual que el paisaje de pilares. Esto significa que los nuevos adhesivos pueden ser personalizados para tener la elasticidad, resistencia y adherencia correctas para diferentes aplicaciones médicas.
«Este es un ejemplo emocionante de cómo las nanoestructuras pueden ser controladas y, al hacerlo, utilizadas para crear una nueva familia de adhesivos», declaró Langer.
Potencial para cirugía mínimamente invasiva
Debido a que puede plegarse y desplegarse, el vendaje tiene aplicación potencial en procedimientos quirúrgicos mínimamente invasivos que son particularmente difíciles de suturar porque se realizan a través de una incisión muy pequeña.
El vendaje resultante «es algo que nunca esperamos remover», explicó Karp. Debido a esa diferencia, continuó, «no estamos imitando al gecko» —que tiene pies pegajosos pero aún puede levantarlos para caminar— «estamos inspirados por el gecko para crear una interfaz patronada para mejorar el área de superficie de contacto y así la fuerza general de adhesión».
 han desarrollado un vendaje adhesivo impermeable que imita las características únicas de las patas del gecko, prometiendo unirse a las suturas y grapas como una herramienta básica en quirófanos para cerrar heridas quirúrgicas o lesiones internas.){kind=link}