El Grupo de Innovación en Materiales e Ingeniería Molecular (IMEM) de la Universidad Politécnica de Cataluña (UPC) ha desarrollado una malla quirúrgica dinámica capaz de modularse ante cambios de temperatura y humedad para minimizar los riesgos de inflamación y dolor crónico en la curación de las hernias abdominales e inguinales.

Cada año se practican en el mundo más de 20 millones de intervenciones quirúrgicas de reparación de hernias, la mayoría abdominales e inguinales. La técnica más efectiva para reparar el tejido dañado, ya sea con cirugía abierta o laparoscópica, es la colocación de una malla quirúrgica.

La clave de esta innovación, desarrollada en el marco del proyecto europeo ‘4D-POLYSENSE’, está en el material inteligente con el que están diseñadas: un gel polimérico termosensible, capaz de responder a los cambios de temperatura y de adaptarse a los tejidos blandos modulando su forma.

Los hidrogeles son un tipo de material polimérico capaz de retener una gran cantidad de líquido sin disolverse. Los hidrogeles termosensibles tienen propiedades de hinchamiento moduladas por los cambios de temperatura. Así, en contacto con la temperatura corporal, el material es capaz de expandirse o contraerse para adaptarse a la zona de implantación. Este efecto, llamado ‘4D response’ o efecto dinámico, se consigue por el revestimiento de hidrogel sobre los hilos de polipropileno de la malla, que le aporta las capacidades de respuesta a los cambios de temperatura y de humedad.

Las investigadoras de la UPC Elaine Armelin (derecha) y Sonia Lanzalaco (izquierda)
Las investigadoras de la UPC Elaine Armelin (derecha) y Sonia Lanzalaco (izquierda).

Tal como explica la investigadora principal del proyecto, Elaine Armelin, del IMEM, “por primera vez, se ha obtenido una malla quirúrgica no absorbible capaz de ofrecer unas propiedades de adaptabilidad según la temperatura y la humedad del entorno local donde se implantará”. Se trata de la primera malla quirúrgica capaz de responder a cambios de temperatura de 25 a 40 grados centígrados.

La investigación se encuentra actualmente en fase de laboratorio (‘in vitro’). En un artículo publicado recientemente en la revista científica ‘Advanced Functional Materials’, las investigadoras explican cómo se puede convertir una malla de polipropileno estática en un sistema dinámico y cómo cambian sus propiedades estructurales. Tal como argumenta Armelin, “la fabricación de las mallas quirúrgicas convencionales se basa en una tecnología textil, ampliamente conocida, que transforma las fibras de polímero (1D) en una estructura tejida bidimensional (2D)”.

“Gracias a la deposición del hidrogel, la estructura 2D se convierte en un material inteligente capaz de responder a determinados estímulos, como son los cambios de temperatura local, dando paso a una estructura activa y dinámica, con capacidad de movimiento que le permite adaptarse al entorno. Es lo que se conoce como tecnología 4D”, añade.

Esta capacidad de modulación y adaptación del material será muy útil en el momento de la cirugía, porque facilitará al equipo médico la manipulación durante la implantación, pero también en el postoperatorio, al permitir una mejor adaptación al tejido circundante y la minimización del riesgo de dolor post-implantación para el paciente.

“El efecto adaptativo de la malla está diseñado para ayudar a reducir los riesgos de procesos inflamatorios que puedan surgir después de la intervención quirúrgica, lo que comportaría no solo la mejora de la calidad de vida de las personas operadas, sino también un ahorro económico por el sistema de salud, al minimizar el riesgo de reintervención o la reducción de la medicación derivada del dolor crónico”, asegura la investigadora.