A lo largo del siglo pasado, los adhesivos sintéticos han desplazado a los adhesivos naturales en aplicaciones médicas. Ahora, una mayor sensibilización sobre los efectos medioambientales y toxicológicos que tienen los disolventes y los aditivos usados en los adhesivos sintéticos han llevado a los ingenieros a buscar, desde hace poco, sustitutos naturales. El último avance en este campo es tratar de usar el “pegamento” que segregan los mejillones para adherirse a las rocas.
La proteína adhesiva que está presente en los mejillones es un buen ejemplo de adhesivo natural con unas prestaciones magníficas en varios tipos de materiales, como cristal, metal o polímeros. Un grupo de ingenieros de la Universidad Estatal de Carolina del Sur, liderados por Roger Narayan y ayudados de programas informáticos, ha demostrado patrones de varios adhesivos biológicos y su utilidad cuando son aplicados con una tecnología parecida a la de una impresora convencional de inyección de tinta.
Según da a conocer una nota de prensa, usando el pegamento natural que los mejillones segregan para pegarse a las rocas, junto a una variante de una impresora de inyección de tinta, este grupo de investigadores de la Universidad de Carolina del Norte ha desarrollado un nuevo sistema para hacer adhesivos médicos que podrían reemplazar las suturas tradicionales, lo que significará que los enfermos se curarán antes, que tendrán menos costras y mucha más precisión en ciertas intervenciones quirúrgicas, como las realizadas en los ojos.
Tradicionalmente ha habido dos maneras de unir tejido humano durante una operación quirúrgica: suturas y adhesivos sintéticos. Las suturas funcionan muy bien, pero requiere mucha pericia y muchas horas de quirófano. Además, la sutura está asociada a algunas complicaciones, como infecciones o inflamaciones.
Adhesivos sintéticos dañinos
Los adhesivos sintéticos están también muy extendidos, pero su uso se está matizando o reduciendo debido a sus efectos toxicológicos y medioambientales. Algunos adhesivos sintéticos, al no ser biodegradables, no se diluían en el cuerpo, lo que producía daños en los tejidos o inflamaciones, entre otros efectos secundarios.
Esta nueva investigación ha puesto de manifiesto que las proteínas adhesivas presentes en el “pegamento” producido por los mejillones marinos pueden reemplazar esos adhesivos sintéticos, evitando dichos efectos secundarios, ya que no son tóxicos.
Además, según el ingeniero Roger Narayan, esas proteínas pueden ser incluidas en una solución y aplicarse con una tecnología muy parecida a la de una impresora de inyección de tinta para crear adhesivos médicos a medida. Por ejemplo, Narayan afirma que esta técnica podría “mejorar significativamente la cicatrización de heridas en las operaciones oculares.
“Es un método mejorado para unir tejidos”, comenta Narayan, “ya que el uso de la tecnología de inyección de tinta nos proporciona un mayor control sobre dónde colocar este adhesivo. Esto permite que los tejidos se unan en el punto exacto, lo que lleva consigo adelantar la cura y menos cicatrices.”
Imposibles de reproducir
Investigaciones previas llevadas a cabo por el químico de la Universidad de Purdue Jonathan Wilker, que ha colaborado en la investigación, revelaron que los mejillones refuerzan ese pegamento con moléculas de hierro.
Eso sí, los detalles mecánicos de este proceso no están todavía muy claros. Lo mismo ocurre con los detalles del propio adhesivo de los mejillones. Se sabe que el pegamento está hecho de una mezcla de proteínas, pero gran parte de su poder adhesivo proviene de la disposición estructural de esas proteínas.
Como explica Wilker, por el momento, no ha sido posible recoger o sintetizar dichas proteínas. La dificultad de recrear las estructuras de estas proteínas explica que todavía no estén disponibles comercialmente adhesivos médicos basados en mejillones. Eso a pesar de que ya se acumulan dos décadas de investigaciones en este campo.
El estudio, titulado “Inkjet printing adhesives”, aparecerá en el número de abril de la revista Biomedical Materials Research