Hidrogels nanocompostos multifuncionals per a la cura avançada de la pell

Què és un hidrogel?

Un hidrogel es defineix com una xarxa tridimensional (3D) de polímers hidrofílics que pot inflar-se i retenir una gran quantitat d’aigua mantenint la seva estructura gràcies a la interacció entre les cadenes dels polímers que el formen. Existeixen hidrogels naturals, com el col·lagen, però també poden produir-se de manera sintètica. S’utilitzen per a fabricar lents de contacte, productes d’higiene o apòsits per a ferides i també per a l’administració de fàrmacs i fins i tot per a l’enginyeria de teixits.

Prototip amb tecnologia UPC

Els investigadors del Grup de Biotecnologia Molecular i Industrial (GBMI) de la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC) han desenvolupat un nou mètode de producció d’hidrogels per al tractament de ferides cròniques i, en general, per a la millora de la cura de la pell.

El nou mètode desenvolupat és senzill, ràpid i versàtil i es basa en l’autoassemblatge in-situ entre biopolímers i nanopartícules funcionals. Aquestes nanopartícules de compostos fenòlics naturals amb propietats antioxidants i antimicrobianes exerceixen el doble rol d’elements funcionals i estructurals dins de la matriu de l’hidrogel.

Amb aquest mètode, els investigadors de la UPC han desenvolupat un prototip d’hidrogel que s’ha validat per a la seva aplicació en el tractament de ferides cròniques. Les ferides cròniques, com les úlceres de decúbit o de diabetis, requereixen una atenció mèdica intensiva i costosa, ja que tenen una elevada càrrega de bacteris i de teixit inflamat. Els productes que actualment existeixen en el mercat per a tractar ferides cròniques estan dirigits a la seva cura pal·liativa, limitant-se a absorbir els exsudats de les ferides i mantenir l’entorn humit favorable per a la curació de la ferida. Els productes més avançats alliberen algun agent antimicrobià, per exemple, sals de plata, la toxicitat de la qual cap a les cèl·lules és àmpliament reconeguda. Aquests principis actius no incideixen sobre altres aspectes bioquímics que influeixen en la complexitat de les ferides cròniques.

Per a això, la formulació d’aquest hidrogel multifuncional es basa en àcid hialurònic modificat i enriquit amb nanopartícules hibrides de metall-lignina. Aquestes partícules confereixen a l’hidrogel excel·lents propietats antimicrobianes i antioxidants i, alhora, li permeten regular l’activitat dels enzims oxidatius i proteolítics implicades en la cronicitat de la ferida.

Beneficis de l’autoassemblatge de l’hidrogel

La tecnologia d’autoassemblatge de l’hidrogel permet utilitzar diferents polímers i diferents nanopartícules creant un hidrogel específic per a l’aplicació cutània que es desitgi. Per exemple, es poden incorporar a les nanopartícules olis essencials, biomolècules o fins i tot cèl·lules per a la regeneració del teixit. Ajustant les proporcions dels elements que componen el gel – biopolímers i nanopartícules – s’obtenen hidrogels amb propietats mecàniques concretes per a la seva aplicació en diferents formats (apòsits, films, recobriments, cremes, etc.).

Els beneficis més importants dels hidrogels nanocompostos són:

· Els components actius (nanopartícules) són al seu torn elements estructurals, que promouen l’autoassemblatge de l’hidrogel.
· Les seves múltiples bio-activitats: antioxidant, inhibició dels enzims causants de la cronicitat de les ferides i activitat antimicrobiana.
· Un alliberament controlat dels nano agents bioactius presents en l’hidrogel permet evitar la toxicitat i prolongar la seva activitat.
· El mètode de preparació és senzill i respectuós amb el medi ambient.
· El producte és segur per a l’ús en humans i aplicacions biomèdiques.

Eficàcia demostrada

La tecnologia ha estat validada in-vivo en model animal i s’ha demostrat la seva eficàcia per a regenerar la pell. A més, s’han realitzat anàlisis hematològiques que han confirmat l’absència d’inflamació en la ferida.

Aquesta tecnologia està disponible per a la seva explotació sota llicència (la patent ha estat dipositada en 2021) o través d’un acord de col·laboració.