Semejante al hueso natural en su estructura química y porosa, un material sintético se desarrolla en la UNAM para implantar, a futuro, sensores en el organismo humano.
El proyecto es de José Rogelio Rodríguez Talavera, jefe del Departamento de Ingeniería Molecular de Materiales del Centro de Física Aplicada y Tecnología Avanzada (CFATA), ubicado en Juriquilla, Querétaro.
“Queremos instalar sensores de temperatura, de presión y de pH, entre otros. El problema es que al introducir un dispositivo en un ser vivo, éste responde con mecanismos de defensa para destruirlo o aislarlo, así que hay que engañar al organismo”, explicó.
Para evitar el rechazo, en la fase experimental forran el sensor con hueso sintético biocompatible. “Como es químicamente igual al hueso, con la misma porosidad, al llegar los fagocitos u otras estructuras que el organismo usa para protegerse, lo reconocen como propio y no intervienen en el funcionamiento del sensor”, expuso.
El uso de sensores de aplicación biomédica es una tendencia mundial. En países desarrollados ya se han implantado algunos en el cerebro y en otras áreas del cuerpo. “Creo que a futuro, al nacer un bebé le pondrán un sensor, porque eso lo protegerá el resto de su vida. Cualquier mal funcionamiento el médico lo sabrá con anticipación”, previó.
Abanico de aplicaciones
Entre las múltiples aplicaciones que tendrán destaca una para ayudar a personas con sordera. “Queremos implantar sensores piezoeléctricos cerca del oído para transformar las señales de presión externa en eléctricas y enviarlas al cerebro. Como hay problemas de conexión y no podemos usar alambre de cobre por el ataque químico que sufre dentro del organismo, probamos con fibras poliméricas, que conducen y no son tóxicas, pero es un proceso complicado, pues pretendemos una biocompatibilidad favorable para que no haya efectos externos”.
Otro uso se probará en una investigación de cáncer de próstata en un modelo de cerdos, que indaga un grupo de científicos en Jalisco. “Colegas de Guadalajara hicieron una correlación entre un aumento local en la temperatura de la próstata con el cáncer. Necesitan medir la temperatura localmente por tiempos prolongados; con este tipo de sensores puede hacerse por largos periodos y en regiones específicas para obtener información de inmediato”, señaló.
Una aplicación más está destinada a la ubicación y medicación de cáncer de mama. “Un colega del CFATA usa termografía para su detección. Toma una imagen en infrarrojo y a partir de los contrastes de temperatura analiza las imágenes y da un diagnóstico preliminar. El problema es que, tras tomar la biopsia, es difícil ubicar el lugar preciso del daño, así que usan marcadores de titanio para situarlo”. Para mejorar el proceso, Rodríguez Talavera y sus colaboradores diseñaron marcadores direccionales, basados en hueso sintético y con porosidad controlada, ya que no tienen interacción negativa con el organismo. Son materiales porosos, a los que añaden fármacos de liberación lenta.
“Desarrollamos biomarcadores con liberación prolongada de fármacos. Comenzamos con un medicamento de quimioterapia, el cisplatino, uno de los primeros utilizados para el cáncer de mama. Es una colaboración con la parte clínica. Nosotros hacemos el dispositivo y nuestro colega lo implanta con un par de agujas hipodérmicas, cuyo cruce ubica la zona del tumor. Ahí se libera controladamente la sustancia”, detalló.
Con dos años de trabajo en este desarrollo tecnológico, el universitario cuenta con un hueso sintético, inorgánico y cristalino, en el que usan generadores de poros.
La segunda parte es la prueba de los sensores de diversos tipos, según la aplicación. “Estamos interesados en hacer materiales para uso en seres vivos. También tiene un enfoque social, pues buscamos que sean baratos”, finalizó.
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