Los hidrogeles biointeractivos, más inteligentes que nunca
Con el fin de ponerse al nivel del crecimiento inevitable del sector de los materiales biomédicos, el proyecto NEOGEL (Multi-disciplinary training environment for next generation hydrogel-based smart bio-interactive materials), financiado por la Unión Europea, ha formado a cuatro investigadores en fase temprana (ESR) en el desarrollo de hidrogeles reabsorbibles inteligentes como plataformas para la ingeniería de tejidos. El proyecto se centró en la formación interdisciplinaria mediante colaboraciones entre la industria y las instituciones académicas. Los distintos proyectos individuales se desarrollaron sobre nuevos hidrogeles a base de polipéptidos. Mediante resonancia magnética nuclear (RMN), el análisis de los hidrogeles industriales mostró estructuras en red, así como nuevas nanopartículas adecuadas para la incorporación en hidrogeles. La RMN contribuyó a los estudios de las propiedades estructurales y proporcionó información nueva sobre cómo el orden y la dinámica a escala microscópica generan las propiedades estructurales y de liberación emergentes de los hidrogeles relevantes para la industria. Los resultados de RMN se correlacionaron con las propiedades de los materiales con el fin de guiar el desarrollo de geles de nueva generación. La incorporación de nanopartículas magnéticas para obtener geles que liberan ingredientes activos mediante la aplicación de un campo magnético sirvió como base de otro proyecto de investigación, NEOGEL. Los miembros del proyecto trabajaron en el desarrollo de partículas magnéticas adecuadas, así como en la modificación de su química superficial para reaccionar con el hidrogel. Uno de los inconvenientes de los geles a base de polipéptidos de primera generación es su baja reactividad. Los investigadores de NEOGEL sustituyeron el enlace cruzado de tirosina por triptófano, con lo cual se obtuvieron hidrogeles mecánicamente más estables y biocompatibles. Una aplicación notable fue el diseño de geles híbridos para dispositivos de liberación dual, desde fármacos con un núcleo hidrofóbico y una cáscara hidrófila a base de polilisina. En una nueva ruta para la síntesis limpia de precursores de hidrogel de polipéptidos con un alto nivel de control estructural se utilizó la iniciación mediante rayos UV. Tareas adicionales de investigación mostraron que estos precursores se pueden utilizar para la decoración superficial de materiales planos y en partículas para obtener superficies para detección con materiales biológicos. Todos los ESR de NEOGEL han logrado empleos a largo plazo en la industria, no solo para avanzar en sus propios objetivos de investigación, sino también para contribuir a la divulgación de los resultados del proyecto. También se ha logrado una amplia cobertura mediante congresos y publicaciones en revistas científicas de alta calidad.
Palabras clave
Hidrogel, inteligente, NEOGEL, polipéptido, nanopartícula magnética
