En l’àmbit dels biomaterials, la millora de la biointegració dels implants amb els teixits circumdants és un objectiu fonamental, amb un gran impacte sociosanitari. No obstant això, les superfícies dels implants que faciliten l’adhesió i la proliferació cel·lular també poden afavorir la colonització bacteriana. La infecció dels biomaterials, sovint vinculada a la formació de biofilms són devastadores. Es calcula que aproximadament entre el 5 i el 10% dels implants ortopèdics pateixen complicacions per infeccions. Tot i que el nombre pot semblar petit, les complicacions que en generen poden reduir significativament la qualitat de vida dels pacients i constitueixen una preocupació emergent en el sector de la salut.

La necessitat de solucions integrals és clara: els biomaterials han de ser capaços de reduir els nivells de bacteris sense comprometre les funcions fisiològiques de les cèl·lules hostes. Actualment, el mercat ofereix solucions que o bé se centren únicament a millorar l’adhesió cel·lular o bé a prevenir la infecció bacteriana, sense aconseguir acoblar ambdós objectius de manera efectiva.

És aquesta combinació la que fa que el grup de Biomaterials, Biomecànica i Enginyeria de Teixits (BBT) de la Universitat Politècnica de Catalunya – BarcelonaTech (UPC) estigui revolucionant el sector, mitjançant el desenvolupament de diverses línies de recerca per abordar simultàniament la biointegració dels implants i la mitigació de les infeccions bacterianes. 

En aquest sentit, un dels projectes més rellevants en què treballem és “Dynamic”, que busca dissenyar biomaterials intel·ligents basats en sistemes sensibles a estímuls, capaços d’alliberar pèptids antibacterians exclusivament en presència d’infeccions bacterianes. Per exemple, en una infecció de teixits, la glicòlisi anaeròbica provoca la formació de metabòlits àcids, causant l’acidificació del medi. Aquest descens de pH es pot utilitzar per desenvolupar sistemes d’alliberament de pèptids antibacterians sensibles a aquests canvis. Es calcula que aquest tipus de sistemes podrien reduir en més d’un 30% les infeccions postoperatòries.

Paral·lelament, en el projecte “BAMBBI” ens centrem en el desenvolupament de scaffolds sintètics amb propietats antibacterianes basades en el contacte, mitjançant un control precís de la nanotopografia del biomaterial. BAMBBI explora la personalització de l’estructura de scaffolds de fosfat de calci i aprofita la sinergia amb grups químics per conferir propietats antibacterianes addicionals a través de la immobilització de pèptids antibacterians. Aquest enfocament és clau per reduir la colonització bacteriana fins a un 50%, tal com indiquen les dades preliminars dels estudis preclínics.

Els biomaterials desenvolupats pel grup BBT són altament innovadors i tenen un gran potencial de transferència tecnològica, preparant el camí cap a la regeneració de teixits en escenaris clínics on les infeccions són un repte constant. Aquestes tecnologies són de gran interès per a empreses del sector biomèdic, que busquen solucions altament efectives per millorar la seguretat i l’eficàcia dels implants.

El grup BBT té una trajectòria consolidada en col·laboracions amb empreses líders com Klockner-Soadco S.L., Ames Medical i Galimplant, per mitjà d’acords com ara la Càtedra Universitat-Empresa. A més, oferim serveis orientats a la transferència de tecnologia, convertint el know-how científic en solucions aplicables directament a la indústria. Aquestes col·laboracions han obert noves vies per a materials personalitzats, utilitzant tecnologies emergents com la impressió 3D i els nanomaterials, que permetran desenvolupar implants més precisos i adaptats a les necessitats de cada pacient.

Amb l’objectiu d’avançar cap al futur, continuarem compromesos amb la creació de biomaterials intel·ligents que puguin respondre a estímuls externs, com canvis en el medi ambient, amb propietats antibacterianes d’alt rendiment. Això suposa una oportunitat extraordinària per a les empreses del sector biomèdic que vulguin avançar-se a les necessitats del mercat, implementant materials innovadors que responguin a les necessitats de personalització i seguretat dels pacients.

Per a les empreses interessades a col·laborar amb el BBT, l’oportunitat és clara: treballar conjuntament en el desenvolupament de solucions pioneres que no només estiguin alineades amb les necessitats actuals del mercat, sinó que estiguin preparades per als reptes futurs. La transferència de tecnologia continuarà sent un pilar estratègic per garantir que els avenços acadèmics es transformin en productes competitius i innovadors al mercat.

Dra. MARIA GODOY GALLARDO. Investigadora Ramón i Cajal (2024-2029) en el Grup de Recerca en Biomaterials, Biomecànica i Enginyeria de Teixits (BBT), del CREB, de la Universitat Politècnica de Catalunya – BarcelonaTech (UPC).