En el ámbito de los biomateriales, la mejora de la biointegración de los implantes con los tejidos circundantes es un objetivo fundamental, con un gran impacto sociosanitario. No obstante, las superficies de los implantes que facilitan la adhesión y proliferación celular también pueden favorecer la colonización bacteriana. La infección de los biomateriales, a menudo vinculada a la formación de biofilms, es devastadora. Se estima que aproximadamente entre el 5% y el 10% de los implantes ortopédicos sufren complicaciones por infecciones. Aunque el número pueda parecer pequeño, las complicaciones que generan pueden reducir significativamente la calidad de vida de los pacientes y constituyen una preocupación emergente en el sector de la salud.
La necesidad de soluciones integrales es clara: los biomateriales deben ser capaces de reducir los niveles de bacterias sin comprometer las funciones fisiológicas de las células huéspedes. Actualmente, el mercado ofrece soluciones que o bien se centran únicamente en mejorar la adhesión celular o bien en prevenir la infección bacteriana, sin lograr combinar ambos objetivos de manera efectiva.
Es esta combinación la que hace que el grupo de Biomateriales, Biomecánica e Ingeniería de Tejidos (BBT) de la Universitat Politècnica de Catalunya – BarcelonaTech (UPC) esté revolucionando el sector, mediante el desarrollo de diversas líneas de investigación para abordar simultáneamente la biointegración de los implantes y la mitigación de las infecciones bacterianas.
En este sentido, uno de los proyectos más relevantes en los que trabajamos es «Dynamic», que busca diseñar biomateriales inteligentes basados en sistemas sensibles a estímulos, capaces de liberar péptidos antibacterianos exclusivamente en presencia de infecciones bacterianas. Por ejemplo, en una infección de tejidos, la glucólisis anaeróbica provoca la formación de metabolitos ácidos, causando la acidificación del medio. Este descenso de pH se puede utilizar para desarrollar sistemas de liberación de péptidos antibacterianos sensibles a estos cambios. Se estima que este tipo de sistemas podrían reducir en más de un 30% las infecciones postoperatorias.
Paralelamente, en el proyecto «BAMBBI» nos centramos en el desarrollo de scaffolds sintéticos con propiedades antibacterianas basadas en el contacto, mediante un control preciso de la nanotopografía del biomaterial. BAMBBI explora la personalización de la estructura de scaffolds de fosfato de calcio y aprovecha la sinergia con grupos químicos para conferir propiedades antibacterianas adicionales a través de la inmovilización de péptidos antibacterianos. Este enfoque es clave para reducir la colonización bacteriana hasta en un 50%, según indican los datos preliminares de los estudios preclínicos.
Los biomateriales desarrollados por el grupo BBT son altamente innovadores y tienen un gran potencial de transferencia tecnológica, preparando el camino hacia la regeneración de tejidos en escenarios clínicos donde las infecciones son un reto constante. Estas tecnologías son de gran interés para empresas del sector biomédico, que buscan soluciones altamente efectivas para mejorar la seguridad y la eficacia de los implantes.
El grupo BBT tiene una trayectoria consolidada en colaboraciones con empresas líderes como Klockner-Soadco S.L., Ames Medical y Galimplant, a través de acuerdos como la Cátedra Universidad-Empresa. Además, ofrecemos servicios orientados a la transferencia de tecnología, convirtiendo el know-how científico en soluciones aplicables directamente a la industria. Estas colaboraciones han abierto nuevas vías para materiales personalizados, utilizando tecnologías emergentes como la impresión 3D y los nanomateriales, que permitirán desarrollar implantes más precisos y adaptados a las necesidades de cada paciente.
Con el objetivo de avanzar hacia el futuro, continuaremos comprometidos con la creación de biomateriales inteligentes que puedan responder a estímulos externos, como cambios en el entorno, con propiedades antibacterianas de alto rendimiento. Esto supone una oportunidad extraordinaria para las empresas del sector biomédico que quieran adelantarse a las necesidades del mercado, implementando materiales innovadores que respondan a las exigencias de personalización y seguridad de los pacientes.
Para las empresas interesadas en colaborar con el BBT, la oportunidad es clara: trabajar conjuntamente en el desarrollo de soluciones pioneras que no solo estén alineadas con las necesidades actuales del mercado, sino que estén preparadas para los retos futuros. La transferencia de tecnología seguirá siendo un pilar estratégico para garantizar que los avances académicos se transformen en productos competitivos e innovadores en el mercado.
Dra. MARIA GODOY GALLARDO. Investigadora Ramón y Cajal (2024-2029) en el Grupo de Investigación en Biomateriales, Biomecánica e Ingeniería de Tejidos (BBT), del CREB, de la Universitat Politècnica de Catalunya – BarcelonaTech (UPC).