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Tecnología

Un alivio contra las quemaduras

Un apósito de hidrogel reduce el dolor, evita el resecamiento de la piel y combate infecciones bacterianas

El tratamiento de las quemaduras contará pronto con un nuevo aliado. La novedad proviene del Instituto de Química de la Universidad de São Paulo (IQ-USP), en donde los investigadores han desarrollado un apósito curativo de hidrogel, reforzado con fibras de polipropileno, un material plástico ideal para el tratamiento de quemados. Los hidrogeles son materiales poliméricos, con una consistencia similar a la de una gelatina, que retienen agua en su estructura. Los apósitos elaborados con ese biomaterial, también llamados membranas, no constituyen una novedad en el mercado, pero su fragilidad mecánica impide su uso en forma generalizada en los hospitales, pues se rompen con facilidad durante su manipuleo.

Los médicos también se quejan también de que los apósito son muy pequeños, y no cubres grandes áreas del cuerpo. Con el refuerzo de polipropileno desarrollado en la USP, los apósitos podrán fabricarse en cualquier dimensión, no solamente en el tamaño estándar de 8 por 15 centímetros. La mejora del producto le cupo al químico Luiz Henrique Catalani y su equipo, quienes utilizaron el hidrogel creado por el investigador polonés Janus Rosiak, cuya tecnología fue transferida a comienzos de los años 90 al Instituto de Investigaciones Energéticas y Nucleares (Ipen, sigla en portugués) de Brasil.

Los apósitos de hidrogel son elaborados con agua (el 92% de su masa) y polímeros (el 8% restante). La polivinilpirrolidona (PVP), en tanto, es su principal componente. La mayor ventaja con relación a los apósitos tradicionales, hechos de gasa, reside en que éste mitiga el dolor provocado por la quemadura. “Esta sensación se produce debido a la exposición de las terminaciones nerviosas de las heridas.

Al mantener el área quemada húmeda, el dolor disminuye más de un 90%, lo que genera un gran alivio para los pacientes”, afirma Catalani. Otra ventaja del hidrogel consiste en que el mismo acelera el proceso de cicatrización, pues mantiene a la quemadura siempre hidratada. Asimismo, por ser impermeable a microorganismos -la red de la membrana es de entre 5 y 7 nanómetros (la millonésima parte del milímetro)-, evita infecciones bacterianas. Al mismo tiempo, la herida es mantenida aireada, porque el curativo es permeable al oxígeno.

Un sándwich de gel
Para desarrollar una membrana reforzada y mayor, Catalani probó con diversos materiales, hasta que halló la fibra de polipropileno. “Pero ésta tenía un problema: era hidrofóbica, es decir, incompatible con el medio acuoso. La solución fue hacer un copolímero (la unión molecular de dos polímeros) con un material hidrófilo, que absorbe agua. El producto resultante pasó entonces a ser compatible con el hidrogel. A partir de allí hicimos un montaje con dos capas externas de PVP y una interna de polipropileno”, explica Catalani. Las pruebas apuntaron que el nuevo apósito es ocho veces más resistente que el original.

El resultado obtenido en el IQ-USP se transformó en una patente, depositada en el Instituto Nacional de Propiedad Industrial (INPI) con financiamiento del Núcleo de Patentes y Licencias de Tecnología (Nuplitec) de la FAPESP. Ahora, Catalani está negociando con la industria farmacéutica Biolab-Sanus la producción comercial de la membrana reforzada. El laboratorio es socio del Ipen en el desarrollo del apósito de hidrogel sin refuerzo. Veinte mil prototipos de esta membrana están siendo sometidos a pruebas desde marzo de este año en 20 hospitales de Brasil. “Dependiendo de los resultados, Biolab-Sanus dará inicio a la producción comercial; pero todavía no existe una fecha definida para ello”, afirma el ingeniero químico Ademar Lugão, investigador del Ipen. Lugão fue quien se encargó de traer la tecnología de los apósitos de hidrogel a Brasil.

Pero el desarrollo del apósito curativo reforzado no fue la única contribución del profesor Catalani y su equipo para el tratamiento de las quemaduras. Los investigadores también crearon una manera más barata y accesible de producir las membranas. Con el uso del sistema convencional, empleado por el Ipen, la solución polimérica en estado líquido debe exponerse a la radiación de alta energía -un haz de electrones o radiación gama-, para adquirir la consistencia de gel.

Este método es altamente eficaz, ya que promueve una reticulación (la formación de reacciones cruzadas entre las cadenas poliméricas, que transforman la solución acuosa en gel) y una esterilización del apósito simultáneamente, pero tienen un problema: son pocas las empresas e instituciones que poseen los equipamientos necesarios para hacerlo. “Ante esta limitación, decidimos crear otro sistema de producción, sin radiación de alta energía”, explica Catalani. “Descubrimos entonces que era posible producir los apósitos de hidrogel con radiación ultravioleta (UV) a base de PVP, un hecho inédito en la producción de hidrogeles para uso biomédico.”

Sencillo y barato
A la época en que se hizo el descubrimiento, el proceso demoraba algunas horas, lo que lo volvía inviable comercialmente. Pero la técnica se ha perfeccionado y el tiempo de procesamiento se ha reducido (a escala de laboratorio) a menos de 30 minutos. “Aún es mucho más que el tiempo de la radiación de alta energía, que es instantánea, pero ésta tiene inumerables ventajas. Es más barata, más sencilla y más accesible”. Con esta técnica, los empresarios interesados en fabricar las membranas podrán hacer todo el proceso en sus instalaciones, cosa que no es posible usando el otro sistema, pues la irradiación de alta energía es necesariamente tercerizada.

Catalani espera en los próximos meses poder depositar la patente del apósito elaborado por radiación UV en el INPI, para entonces sí negociar la producción comercial. Catalani y su equipo también desarrollaron otra tecnología para la producción de hidrogeles, a partir de una reacción de oxirreducción. La gran diferencia entre los apósitos elaborados mediante este proceso y los tradicionales reside que éstos no tienen un formato definido previamente.

La membrana se adapta al área aplicada, y es ideal para regiones del cuerpo tales como las manos y los dedos. Funciona al colocar el PVP en el cuerpo sin haber sufrido irradiación en el área afectada. Luego una sustancia es aspergada sobre el producto, provocando la oxirredución y transformándolo en gel. “Hasta donde yo sé, este hidrogel es inédito en el mundo”. El mismo está en su fase final de elaboración y aguarda los resultados de las pruebas de toxicidad hechas por el Instituto Adolfo Lutz.

El Proyecto
Apósito Curativo Formado por Polivinilpirrolidona, Reforzado con Fibras de Polipropileno Injertado con Monómero Acrílico
Modalidad
Programa de Apoyo a la Propiedad Intelectual (PAPI)
Coordinador
Luiz Henrique Catalani – IQ-USP
Inversión
R$ 6.000,00

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