Con el fin de tratar heridas crónicas y disminuir el tiempo de cicatrización, la investigadora del Centro de Investigación en Ciencia Aplicada y Tecnología Avanzada (CICATA) Unidad Morelos del Instituto Politécnico Nacional (IPN), Francisca Villanueva Flores, creó un parche inteligente que libera un agente antiséptico 100% natural que favorece la evolución de las lesiones profundas.
En colaboración con la estudiante de Ingeniería Bioquímica del Tecnológico Nacional de México (TecNM) de Zacatepec, María Esperanza Peralta Cuevas, la investigadora Villanueva Flores diseñó el material para contribuir a reducir las complicaciones derivadas de heridas infectadas y con el cual se disminuye el tiempo de cicatrización.
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La cicatrización de una herida (que incluye las dos primeras capas de piel), de manera natural, tarde entre 14 y 30 días, pero cuando se trata de heridas crónicas el proceso tiene alto impacto en la calidad de vida del paciente y la familia, ya que se requiere de asepsia constante para favorecer la curación.
De esta manera, el parche es una alternativa viable para los adultos mayores o pacientes en estado de postración, o que padecen pie diabético y no pueden acudir continuamente al servicio médico a sus curaciones.
El biopolímero comercial derivado de algas pardas se modificó químicamente para anclarle nanopartículas de curcumina (compuesto proveniente de la cúrcuma) como principio activo. “La acción del parche es dual, ya que el biopolímero y el principio activo poseen propiedades antifúngicos, bactericidas y antivirales, además la curcumina tiene acción cicatrizante, lo cual acelera el proceso de remodelación capilar”, afirmó la experta politécnica.
Detalló que el hidrogel del parche reacciona ante mayor o menor nivel de acidez (pH), por ello se le considera como un material inteligente capaz de detectar procesos infecciosos, los cuales se caracterizan por tener un nivel específico de acidez.
Explicó que cuando hay un proceso de infestación en una lesión se generan condiciones típicas (el nivel del pH disminuye), el hidrogel detecta esa modificación, se abre la red polimérica y, como consecuencia, comienza a liberar mayor concentración del principio activo (curcumina), lo cual permite tener un control más efectivo de la infección.
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La doctora destacó que la elaboración del parche requirió múltiples ensayos. Para encapsular adecuadamente las nanopartículas se modificó químicamente el polímero, se realizaron análisis de la cinética de liberación y mediante redes neuronales se creó un modelo para entrenar algoritmos con los distintos datos experimentales, lo cual permitió simular los efectos del material.
Con el propósito de lograr que el dispositivo tenga los efectos adecuados, que la liberación del principio activo se realice de acuerdo con las necesidades de cada paciente y que no se presenten efectos secundarios, en colaboración con la Universidad Católica de Murcia (UCAM), en España, se optimizará la dosificación mediante la aplicación de algoritmos de inteligencia artificial.
De acuerdo con los resultados obtenidos en las pruebas, explicó, se iniciarán las gestiones correspondientes para obtener el registro de la patente ante el Instituto Mexicano de la Propiedad Industrial (IMPI). Buscarán el mecanismo más adecuado para escalar industrialmente la innovación biológica y ponerla al alcance de la población, sobre todo hacerlo llegar a regiones apartadas del país en donde las clínicas u hospitales están alejadas y ello dificulta el traslado continuo de los pacientes para realizar las curaciones.
MC