L’equip del Centre de Biomaterials i Enginyeria Tissular de la Universitat Politècnica de València lidera el desenrotllament d’un nou hidrogel intel·ligent
Un equip del Centre de Biomaterials i Enginyeria Tissular de la Universitat Politècnica de València lidera el desenrotllament d’un nou hidrogel intel·ligent que aspira a canviar la forma en què es tracten les fractures òssies. Aquest material s’ha dissenyat per a acurtar de manera significativa els temps de recuperació, reduir complicacions habituals i facilitar una regeneració de l’os més ràpida i segura.
El projecte europeu Hydroheal reunix tretze socis de set països i se centra en el desenrotllament d’hidrogels específics per a fractures vertebrals i alveolars, estes últimes localitzades en la mandíbula i en la base de les dents. Este tipus de lesions apareixen amb freqüència després de traumatismes, processos d’osteoporosis o a conseqüència de determinats càncers, per la qual cosa representen un repte creixent per als sistemes sanitaris i per a la qualitat de vida dels pacients.
Segons exposa l’investigador que lidera Hydroheal, les fractures òssies s’han convertit en un dels principals desafiaments de salut a Europa perquè afecten cada any a milions de persones. Els tractaments actuals solen requerir intervencions invasives i, en alguns casos, l’ús de materials que poden provocar rebuig de l’organisme, infeccions o dificultats perquè l’os torne a regenerar-se de manera adequada. Enfront d’este escenari, el projecte aposta per solucions personalitzades i menys agressives que permeten una recuperació més ràpida i disminuïsquen el risc de complicacions posteriors.
Partícules intel·ligents amb farmacos
La proposta de Hydroheal es basa en un hidrogel nou al qual s’incorporen partícules capaces de contindre i transportar principis actius farmacèutics. Estes partícules intel·ligents estan pensades per a promoure la regeneració òssia, accelerar la recuperació i, al mateix temps, ajudar a previndre tant les infeccions com els rebutjos del material implantat. D’esta manera, el tractament busca actuar de forma localitzada en la zona danyada, concentrant allí l’efecte dels fàrmacs i reduint la necessitat de tractaments sistèmics més agressius.
En l’actualitat, l’equip treballa en la primera fase de formulació d’estos hidrogels. S’estan desenrotllant nous materials que es carregaran amb micro i nanopartícules amb fàrmacs destinats a afavorir la formació de nou teixit ossi, juntament amb agents antibacterians orientats a evitar infeccions en l’àrea tractada. La combinació dels dos components pretén que l’hidrogel no sols actue com a suport físic de la fractura, sinó que també exercisca un paper actiu en la curació.
Els investigadors utilitzen polímers naturals per a crear un hidrogel injectable adequat per a aplicacions tant en fractures vertebrals com en fractures alveolars. Esta base polimèrica és la que, en solidificar-se després de la injecció, formarà una estructura capaç d’emplenar l’espai de la fractura i sostindre el procés de reparació de l’os. Sobre esta matriu s’integren les micro i nanopartícules, que estan dissenyades per a alliberar el fàrmac de manera controlada al llarg del temps.
Insight: La combinació de components antibacterians i alliberament controlat del fàrmac apunta a una curació local més precisa, reduint potencialment tractaments sistèmics.
Injectable en la fractura osea
L’aplicació clínica prevista es planteja com un procediment senzill i poc invasiu: l’hidrogel s’injectarà directament en la zona danyada, de manera que s’adapte a la forma de la fractura i facilite una regeneració ràpida del teixit ossi. L’equip destaca que el projecte busca transformar el tractament de les fractures gràcies a l’ús de materials avançats i intel·ligents, capaços de respondre a les necessitats concretes de cada lesió.
Dins del desenrotllament tecnològic, els responsables de Hydroheal estan optimitzant el procés de creuament de l’hidrogel, un pas que determina la seua consistència, estabilitat i comportament una vegada es troba dins de l’organisme. Paral·lelament, empren nanotecnologia per a modificar la superfície de les partícules que alliberaran els fàrmacs, amb l’objectiu de controlar millor la velocitat i la forma en què estes actius es distribuïxen en la zona tractada. Tot això configura un procediment concebut com no invasiu, que busca minimitzar la intervenció quirúrgica tradicional.
El projecte també estudia la compatibilitat del material i la seua seguretat. Per a això incorpora ferramentes d’intel·ligència artificial i models híbrids de simulació digital que permeten predir el comportament de l’hidrogel abans d’arribar a la fase d’assajos in vitro i in vivo. Estes ferramentes ajuden a optimitzar el disseny i el rendiment del material, reduint el nombre de proves necessàries i afinant les formulacions que passaran a les següents etapes de validació.
En esta fase, l’equip ja treballa en la formulació dels hidrogels que, una vegada definits, se sotmetran a assajos in vitro i in vivo per a avaluar la seua eficàcia i seguretat. El pla de treball inclou proves biològiques amb cèl·lules procedents de pacients i amb diferents tipus de bacteris, amb la finalitat d’analitzar la resposta del teixit i la capacitat del material per a previndre infeccions. En una segona fase es validarà l’hidrogel en models animals abans d’avançar cap a una producció sostenible a major escala.
Hydroheal compta amb finançament de la Comissió Europea pròxima als 6,5 milions d’euros i té un calendari de treball que s’estén des de 2025 fins a 2029. En el consorci participen universitats, centres tecnològics i empreses de diversos països europeus, la qual cosa permet abordar el projecte des d’una perspectiva multidisciplinària que combina enginyeria de biomaterials, nanotecnologia, medicina, farmacologia i modelatge digital. L’objectiu final és disposar d’un tractament de nova generació que puga integrar-se en la pràctica clínica i millore de manera tangible la recuperació dels pacients amb fractures òssies complexes.
