Redacción Farmacosalud.com
Las infecciones asociadas a los implantes médicos son un grave problema de salud. Un nuevo estudio presenta una modificación química del poliuretano termoplástico (TPU) con una proteína antimicrobiana que reduce la formación de biopelículas de bacterias multirresistentes, ofreciendo una alternativa a los antibióticos y a los recubrimientos metálicos en estos dispositivos, informa el Instituto de Ciencia de Materiales de Barcelona (ICMAB-CSIC).
Así, un equipo de investigadores ha desarrollado una nueva estrategia para modificar químicamente el TPU, un material ampliamente utilizado en dispositivos médicos, con el objetivo de dotarlo de propiedades antibacterianas y prevenir infecciones asociadas a los implantes biomédicos. Esta innovación podría suponer un avance significativo en la seguridad y durabilidad de este tipo de prótesis. El nuevo estudio forma parte de un proyecto financiado por ‘La Marató’ del canal de televisión TV3.
Autor/a: Syda_Productions
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Un trabajo conjunto
La investigación ha sido desarrollada por científicos del ICMAB-CSIC y del Centro de Investigación Biomédica en Red – Bioingeniería, Biomateriales y Nanomedicina (CIBER-BBN), en colaboración con el Instituto de Investigación y Tecnología Agroalimentarias (IRTA), el Hospital Clínic-Instituto de Investigaciones Biomédicas August Pi i Sunyer (IDIBAPS, en Barcelona) con el Centro de Investigación Biomédica en Red en Enfermedades Infecciosas (CIBER-INFEC) y el Hospital Universitario Parc Taulí (Sabadell, en Barcelona).
El trabajo, liderado por la Dra. Imma Ratera, investigadora del grupo Nanomol-Bio del ICMAB-CSIC y del CIBER-BBN, y publicado recientemente en ‘ACS Applied Bio Materials’, describe cómo la modificación química de la superficie del TPU y la estrategia de monocapa de moléculas ensambladas son clave para permitir el anclaje de la proteína recombinante humana α-defensina 5 (HD5). Esta funcionalización específica de la superficie del material favorece la interacción con la proteína antimicrobiana e inhibe eficazmente la formación de biopelículas bacterianas.
La modificación de la superficie se ha logrado mediante un proceso en tres etapas:
-activación del TPU con hexametileno diisocianato (HDI)
-reacción interfacial con derivados de polietilenglicol (PEG)
-y, finalmente, una reacción click entre la monocapa ensamblada con terminación PEG-maleimida y la proteína HD5
El material proteínico resultante ha sido caracterizado con técnicas avanzadas de ciencia de superficies, confirmando su eficacia antibacteriana. Los resultados muestran una reducción significativa en la formación de biopelículas de patógenos grampositivos y gramnegativos resistentes, como Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus resistente a la meticilina (MRSA) y Staphylococcus epidermidis resistente a la meticilina (MRSE).
La tecnología ahora descubierta ofrece una alternativa prometedora a los antibióticos y metales como la plata, abordando el problema de la resistencia antimicrobiana en dispositivos médicos implantables. “Este avance podría suponer un cambio en la prevención de infecciones en implantes médicos, reduciendo complicaciones y mejorando la seguridad de los pacientes”, afirma la Dra. Ratera. Así pues, este descubrimiento abre nuevas vías para el desarrollo de superficies antimicrobianas con gran potencial para mejorar los resultados clínicos y reducir los costos sanitarios asociados a infecciones hospitalarias.
La caracterización por luminiscencia de las superficies modificadas del TPU se ha realizado en la Unidad 6 de la ICTS de Nanbiosis, especializada en la preparación y caracterización de biomateriales nanoestructurados.
Artículo de referencia:
Rodríguez Rodríguez X, López-Cano A, Mayolo-Deloisa K, Pich O Q, Bierge P, Ventosa N, et al. Activating Thermoplastic Polyurethane Surfaces with Poly(ethylene glycol)-Based Recombinant Human α-Defensin 5 Monolayers for Antibiofilm Activity. ACS Applied Bio Materials. 2025. DOI: 10.1021/acsabm.4c00732.
