Los hidrogeles son redes poliméricas capaces de retener grandes cantidades de líquido en entornos acuosos sin perder su estabilidad dimensional. Se utilizan en numerosas aplicaciones, y al incorporarles diferentes componentes, adquieren propiedades específicas, como la conductividad eléctrica. Esta ha sido la vía seguida por el grupo de investigación Materiales+Tecnología del Departamento de Ingeniería Química y del Medio Ambiente de la Escuela de Ingeniería de Gipuzkoa de la UPV/EHU para un hidrogel para el que han elegido un biopolímero que no se había utilizado hasta la fecha para ese tipo de aplicaciones: el almidón.

En la creación del nuevo hidrogel los miembros del grupo tenían en mente su utilización en interfases neuronales, es decir, las partes encargadas de la conexión eléctrica en los implantes que interactúan con el sistema nervioso. “Los electrodos tradicionales de las interfases neuronales, de platino u oro, por ejemplo, al ser rígidos, requieren de revestimientos poliméricos conductores para acercar su flexibilidad a la de los tejidos neuronales. Actualmente, sin embargo, se demandan dispositivos más pequeños, así como que cuenten con mejores propiedades mecánicas, eléctricas y biológicas”, explica la investigadora Kizkitza Gonzalez Munduate. Los hidrogeles desarrollados “responden muy bien a esas demandas”.

Para dotar al hidrogel de conductividad eléctrica, los investigadores recurrieron al grafeno, “un material de gran interés. Proporciona unas propiedades eléctricas muy adecuadas al hidrogel, pero también presenta un inconveniente: no se estabiliza muy fácilmente en agua. Para superar ese obstáculo, y hacer al grafeno estable en un medio acuoso, utilizamos extractos de salvia. Estos extractos, además, hacen al hidrogel aún más adecuado, si cabe, para ser utilizado en medicina, ya que también tienen propiedades antimicrobianas y antiinflamatorias”, añade Gonzalez Munduate.

Una de las características distintivas de esta investigación ha sido la utilización de la denominada química click para la elaboración del hidrogel. “Es una estrategia que en los últimos años está acaparando la atención de la comunidad científica, porque a diferencia de otras vías de síntesis, la química click generalmente no utiliza catalizadores en las reacciones; además no se generan subproductos, y son reacciones de gran rendimiento”, explica la investigadora.

Aunque ha sido diseñado para una aplicación muy específica, Gonzalez Munduate reconoce que este producto de bioingeniería debe recorrer un largo camino todavía hasta que pueda llegar a ser utilizado con pacientes: “Ha sido una investigación de nivel inicial, centrada en la parte de la ingeniería, relacionada con el material. A partir de ahora, se deberían ir superando niveles paulatinamente y diseñando los correspondientes ensayos”.

Referencia:

Kizkitza González, Clara García-Astrain, Arantzazu Santamaria-Echart, Lorena Ugarte, Luc Avérous, Arantxa Eceiza, Nagore Gabilondo (2018) Starch/graphene hydrogels via click chemistry with relevant electrical and antibacterial properties Carbohydrate Polymers doi: 10.1016/j.carbpol.2018.09.007

Edición realizada por César Tomé López a partir de materiales suministrados por UPV/EHU Komunikazioa