Nuevas fronteras de los biomateriales y su rol en la ingeniería de tejidos

G.A. ABRAHAM

Mar del Plata

Encuentro; III Encuentro Nacional de Materia Blanda; 2010

INTEMA (UNMdP-CONICET)

La definición de biomaterial propuesta por consenso de la comunidad científica internacional en 1987 cambió sustancialmente en los últimos años. Se consideraba a un biomaterial como un material no vivo usado en un dispositivo médico destinado a interaccionar con el sistema biológico. Posteriormente en 1999, el término se redefinió como un material destinado a interaccionar con sistemas biológicos para evaluar, tratar, aumentar o reemplazar cualquier tejido, órgano o función del cuerpo. De esta manera, el concepto de biomaterial estaba asociado solamente al ámbito de la salud humana y a la interacción con los tejidos o componentes tisulares. La evolución de la ciencia de materiales y las tecnologías relacionadas con la salud tornaron obsoleta esta definición. Las situaciones en las que los biomateriales se desempeñan actualmente son muy diferentes de las encontradas algunas décadas atrás. Aunque los dispositivos médicos implantables son aún inmensamente importantes en la determinación de la calidad de vida, las tecnologías médicas ahora comprenden una variedad de sistemas de liberación de fármacos, principios activos y genes, ingeniería de tejidos y terapias celulares, órganos y patrones celulares, nanotecnología basada en sistemas de imágenes y diagnóstico, biosensores y dispositivos microelectrónicos. Estas tecnologías aún abarcan metales, cerámicos y polímeros sintéticos y naturales, pero también sistemas autoensamblados, vectores no virales, dendrímeros, nanopartículas, marcadores cuánticos y células. Recientemente, teniendo en cuenta éstas y otras consideraciones, el concepto de biomaterial se modificó, considerando biomaterial a una sustancia diseñada para tomar una forma en la que, sola o como parte de un sistema complejo, se emplea para dirigir, mediante el control de las interacciones con los componentes de sistemas vivos, el curso de un procedimiento terapéutico o de diagnóstico, en medicina humana o veterinaria. La ingeniería de tejidos, entendida como la formación de un tejido nuevo para la reconstrucción terapéutica del cuerpo humano, por la estimulación deliberada y controlada de determinadas células blanco, a través de una combinación sistemática de señales moleculares y mecánicas, no involucra un material convencional. Usualmente se emplea una matriz o andamiaje poroso para proporcionar un soporte estructural al tejido en construcción, facilitar la liberación de señales moleculares y mecánicas, y permitir el remodelamiento en respuesta a los procesos dinámicos. En este caso el concepto de biomaterial abarca al compuesto formado por la matriz y las células sembradas. El tejido regenerado luego de la desaparición de la matriz también un biomaterial.             Desde el nacimiento de la ingeniería de tejidos, su principal aproximación consiste en el sembrado y cultivo de células en matrices porosas pre-diseñadas. Por ese motivo, los mayores esfuerzos se dirigen a la síntesis de materiales biocompatibles con características biomiméticas, al diseño de matrices extracelulares artificiales y al desarrollo de nuevas tecnologías de fabricación. En esta presentación se discutirán estos conceptos y se mostrarán ejemplos de matrices poliméricas obtenidas en nuestro laboratorio y las técnicas de procesamiento y caracterización disponibles actualmente.