Los dolores de rodilla serán cosa del pasado en 2023: un hidrogel que supera las capacidades del cartílago humano
Desde que el ser humano pisó la Tierra por primera vez, el dolor de rodilla le ha acompañado (es posible que en ese primer paso ya estuviera presente). Por este motivo, la medicina lleva décadas luchando contra una dolencia internacional y, hasta ahora, muy difícil de solucionar.
El dolor en las articulaciones es una dolencia común del envejecimiento, debido a la tendencia del cartílago a desgastarse. Ahora, investigadores de la Universidad de Duke han desarrollado un nuevo hidrogel más resistente y duradero que nuestro propio cartílago.
El cartílago natural desempeña un papel importante en la amortiguación de las articulaciones, pero desgraciadamente no se regenera muy bien después de sufrir daños por la edad o una lesión.
Las opciones de tratamiento actuales suelen limitarse a la medicación por dolor, la fisioterapia o, si las cosas se ponen feas muy pronto, una reconstrucción total de la rodilla. Si el nuevo trabajo del equipo de Duke da resultado, pronto podría haber una opción mejor.
Los hidrogeles, suaves y flexibles, se han investigado como posibles materiales de sustitución del cartílago, pero la mayoría de ellos han sido demasiado débiles para soportar mucho peso. En 2020, el equipo de Duke creó un hidrogel con propiedades tan buenas como las del cartílago natural, y ahora ha desarrollado una versión que lo supera.
El nuevo hidrogel se compone de fibras de celulosa, que hacen que el material sea fuerte mientras se estira, infundidas con alcohol polivinílico que le ayuda a recuperar su forma original.
El equipo también modificó su método de fabricación: en lugar de congelarlo y descongelarlo como la mayoría de los hidrogeles, lo recocieron como si fuera vidrio, lo que provoca una mayor formación de cristales en la red de polímeros.
PhotoAlto/Odilon Dimier/Getty Images
El resultado final es un hidrogel con una resistencia a la tracción (al estiramiento) de 51 megapascales (MPa) y una resistencia a la compresión (a la presión) de 98 MPa. Según el equipo, esto supone un 26 % más de resistencia a la tracción y un 66 % más de resistencia a la compresión que el cartílago natural.
También es cinco veces más resistente a la tracción y dos veces más resistente a la compresión que otros hidrogeles fabricados por congelación y descongelación.
En otras pruebas, el equipo utilizó una máquina para frotar su cartílago artificial contra el natural un millón de veces, bajo una presión similar a la que sufre la rodilla al caminar. Y de nuevo, la versión artificial demostró ser tres veces más resistente al desgaste que el cartílago natural.
Los hidrogeles han sido históricamente difíciles de anclar al hueso en una articulación de rodilla, por lo que el equipo también experimentó con un dispositivo implantable para solucionarlo. El hidrogel se cementa y sujeta a una base de titanio, que luego se fija a un agujero dejado por el cartílago dañado.
El dispositivo tenía una resistencia al cizallamiento de 2 MPa, que es un 68 % más fuerte que el agarre del cartílago natural al hueso.
El equipo afirma que los implantes fabricados con este material se están probando actualmente en ovejas, y que los ensayos clínicos en humanos se llevarán a cabo en abril de 2023.
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