Biomaterials en medicina
Farmazian doktorea. Biofarmazia, Farmakozinetika eta Farmazia-teknologiako irakasle kolaboratzailea
Farmazia Fakultatea UPV-EHU, Vitoria-Gasteiz
Els biomaterials són materials compostos de components d'origen biològic. Al llarg de la història han tingut una gran importància en el camp de la medicina i s'han utilitzat amb freqüència per a tractar malalties. Per exemple, fa 2.000 anys s'aplicava l'or en l'odontologia i antigament les dents de fusta i els ulls de vidre també van tenir importància.
XX. Durant el segle XX van ser molt importants els biomaterials d'origen natural i sintètic per a solucionar diverses alteracions. Per exemple, quan els ronyons no eren capaços de complir la seva funció, es va utilitzar l'acetat de cel·lulosa per al tractament de la diàlisi i els polieteruretanos per a formar cors artificials.
Característiques dels biomaterials
Els biomaterials d'interès mèdic han de complir certs requisits abans de ser utilitzats per a aplicacions terapèutiques. Entre altres coses, els materials han de ser biocompatibles, és a dir, no danyar les cèl·lules ni el propi organisme. Al seu torn, la biodegradabilitat és una propietat molt interessant, ja que permet que el cos pugui convertir fàcilment en productes metabòlics no tòxics. Però cal tenir en compte altres factors com l'estabilitat mecànica, la facilitat del procés productiu i el cost.
En l'actualitat, la recerca i producció de biomaterials és un camp de gran importància des del punt de vista sanitari, econòmic i fins i tot social. Per a no deixar enrere als països de recerca capdavanters, és necessari desenvolupar totes les possibilitats que ofereixen els biomaterials i buscar noves aplicacions. Per a complir amb aquests objectius, en la CAPV es posarà en marxa en els pròxims anys una xarxa de recerca que té com a objectiu analitzar el potencial terapèutic dels biomaterials.
En els últims anys la tecnologia dels biomaterials s'ha estès a usos terapèutics i a diversos camps científics. Entre les aplicacions més prometedores destaquen la generació de nous medicaments, l'enginyeria tèxtil, el desenvolupament de tècniques quirúrgiques i les tècniques de diagnòstic.
Entre els nous medicaments més còmodes i amb millors propietats destaquen les derivades dels polietilenglicol (PEG). El polímer PEG és capaç de modificar les característiques farmacocinètiques dels fàrmacs, és a dir, els fàrmacs que s'eliminen ràpidament, per la qual cosa han d'administrar-se tres o quatre vegades al dia, només una vegada al dia gràcies a polímers complexos.
Aquesta millora permet als pacients prendre medicaments cada vegada més segurs. Però la influència dels polímers no es limita a això. Segons les últimes dades, a tot el món milions de persones utilitzem cada any medicaments produïts en polímers com a pegats, lents de contacte, empastaments, etc.
D'altra banda, la combinació de polímers i cèl·lules humanes fa que els investigadors siguin capaços de desenvolupar teixits i òrgans. L'objectiu d'aquest àrea, coneguda com a enginyeria de teixits, és recuperar, mantenir o millorar la funció dels teixits o òrgans originaris dels pacients. Per exemple, en l'actualitat s'ha començat a utilitzar pell artificial per a curar ferides i sobretot cremades. Així mateix, les còrnies, el cartílag, els ossos, el fetge i la bufeta urinària es troben en assajos clínics per a avaluar la seva eficàcia.
Cirurgies més senzilles
Les tècniques quirúrgiques i les aplicacions mèdiques també s'han desenvolupat de manera important gràcies a l'ús de materials biològics. Destaquen els polímers amb “memòria d'aspecte”. L'aspecte i grandària d'aquests materials varia en funció de la temperatura. I si s'aconsegueix adoptar la forma i la grandària desitjada en funció de la temperatura corporal, bastaran tècniques quirúrgiques més senzilles, com per exemple un implant. Amb l'ajuda d'aquests polímers, les tècniques quirúrgiques poden convertir-se en mínimes.
Finalment, els dispositius utilitzats per a conèixer i analitzar l'expressió gènica i les funcions de les proteïnes han millorat notablement gràcies als polímers. Entre altres aplicacions, aquests sistemes són de gran utilitat per a la detecció de gens cancerígens.
De cara al futur, podem somiar amb biomaterials més biocompatibles que responguin a tots els canvis del nostre cos. Per a això serà necessari realitzar més recerques científiques que aprofundeixin els coneixements dels investigadors.
Robert Langer, expert en biomaterials
Si busquem algun responsable del desenvolupament dels biomaterials, aquest és sens dubte el prestigiós científic Robert Langer. Nascut als Estats Units, és catedràtic d'enginyeria química i biomèdica, amb més de 800 articles científics i més de 500 patents. Ha estat membre del FDA (Food and Drug Administration) dels Estats Units que accepta aliments i fàrmacs i actualment és professor del MIT (Massachusetts Institute of Technology).
El senyor Robert Langer ha respost amb gran amabilitat a diverses qüestions relacionades amb els biomatereles:
Quina influència tenen els biomaterials en la ciència i la medicina?
La importància dels biomaterials és enorme i són fonamentals per a l'obtenció de certs medicaments i sistemes mèdics.
Es pot dir que coneixem tot el potencial dels biomaterials?
En cap cas. En el futur, els biomaterials participaran directament en el desenvolupament de nous sistemes mèdics.
Quines propietats ha de tenir el material adequat?
Seguretat, resistència mecànica i capacitat per a exercir la funció terapèutica desitjada.
Quins són els límits dels biomaterials?
Molt, desgraciadament. Per exemple, millorar la biocompatibilitat i aconseguir una degradació més controlada.
En quines aplicacions utilitzem biomaterials en la nostra vida quotidiana?
Pegats de pell, costures, lents de contacte, etc.
Quins biomaterials són els més utilitzats?
Utilitzats en bioadhesivos i empastes.
Com afecten els biomaterials a l'economia?
Europa i els Estats Units obtenen anualment més de 75 milions de dòlars amb la venda de biomaterials.
Què ens oferiran els biomaterials en el futur?
Diferents tractaments i medicaments que milloren i allarguen la nostra vida.
G. Orive
BIBLIOGRAFIA
- Dunkan, R. ‘The dawning era of polymer therapeutics’ Nat. Rev. Drug Discov 2:347-360 (2003).
- Langer, R. i uns altres ‘Where a pill won´t research’ Sci. Am. 288:50-57 (2003).
- Orive, G. i altres ‘Enginyeria de teixits: XXI. Elhuyar Zientzia eta Teknika 190:14-17 (2003).
Zu idazle
Zientzia aldizkaria
