Les complicacions hemorràgiques després d’una intervenció quirúrgica afecten un gran nombre de pacients. En les darreres dècades, s’han desenvolupat adhesius i segelladors de teixits com a alternativa a les sutures i grapes per tancar i segellar ferides o incisions. Aquests materials són molt avantatjosos per la seva facilitat d’ús, curt temps d’aplicació i mínim dany tissular, la qual cosa els fa molt adients per a procediments mínimament invasius. Malgrat això, el seu disseny i utilització en clínica presenta una sèrie de desafiaments que s’han d’afrontar sobre la base d’un coneixement profund de l’entorn del teixit objectiu i del seu exercici a llarg termini, posterior a la implantació, com és poder controlar les complicacions hemorràgiques que poden sorgir en el procés postoperatori.
En aquest context, el Dr. Gonzalo Muñoz Taboada va realitzar la seva tesi doctoral amb l’objectiu principal d’explorar el desenvolupament, aplicació i avaluació d’un nou bioadhesiu quirúrgic vascular polvoritzable. Sota el títol Preclinical development of sprayable hydrogels for instant sealing of vascular anastomosis, la tesi va ser dirigida per la Dra. Mercedes Balcells Camps, professora titular del Departament de Bioenginyeria d’IQS School of Engineering, investigadora del Grup d’Enginyeria Vascular i Biomedicina Aplicada (GEVAB) i de l’Institute for Medical Engineering and Science – MIT, i per la Dra. Natalie Artzi, professora de Medicina de la Harvard Medical School i del MIT. Es tracta d’un doctorat industrial realitzat en col·laboració amb l’empresa BioDevek, una empresa emergent que desenvolupa dispositius mèdics per a una nova generació de materials quirúrgics
Un nou biomaterial per al segellat vascular
En la seva tesi, el Dr. Muñoz Taboada va realitzar el desenvolupament i optimització de les formulacions in vitro i ex vivo d’un nou biomaterial, Dex:Alg:Den, així com els estudis de seguretat i eficàcia in vivoi altres aspectesnecessaris per a una efectiva implementació del biomaterial com a segellador vascular. Per això, va atendre especialment les interaccions dels grups funcionals presents en els teixits, especialment amines i àcids carboxílics, i al control del pH, mitjançant els tres components del nou material: Dextrà, Alginat i PAMAM Dendrimer.
Tradicionalment, els materials adhesius quirúrgics aconseguien les seves propietats adhesives mitjançant enllaços covalents amb grups funcionals de la superfície del teixit. Aquesta estratègia assegura una forta adhesió, però du associada una elevada toxicitat. El Dr. Muñoz va utilitzar una combinació entre enllaços covalents i iònics amb el teixit, per tal d’aconseguir mantenir un elevat poder adhesiu a la vegada que minimitzar la seva toxicitat.
Un cop determinat el paper de cadascú dels tres components, el següent pas va consistir a dur a terme els estudis de seguretat, d’acord amb la norma ISO 10993 per a l’avaluació de dispositius mèdics, per a continuació provar Dex:Alg:Den en diferents models animals amb els quals mesurar l’eficàcia i la compatibilitat amb els procediments clínics actuals.
Els resultats obtinguts amb el nou biomaterial desenvolupat en aquesta tesi van ser comparats amb els dos segelladors disponibles al mercat: un més biocompatible i l’altre més segellador. Dex:ALg:Den va presentar la mateixa força d’adhesió que el material més fort i, a la vegada, el mateix nivell de biocompatibilitat que el millor dels dos comercials. També es van estudiar altres possibles riscos, com la genotoxicitat o la irritació, obtenint en tots els casos resultats favorables.
La recerca del Dr. Muñoz Taboada aporta importants perspectives al camp dels adhesius quirúrgics i dels biomaterials. El potencial mostrat per Dex:Alg:Den per millorar els resultats en procediments quirúrgics és significatiu, obrint la porta a una nova era en l’aplicació de segelladors quirúrgics. Així mateix, ha quedat demostrada la importància d’aplicar el coneixement teòric i la comprensió mecanística en aplicacions clíniques pràctiques, per tal de poder millorar la qualitat de l’atenció sanitària i l’experiència del pacient.
Publicacions relacionades
Gonzalo Muñoz, et al., Overcoming the translational barriers of tissue adhesives, Nature Reviews Materials volume 5, 310–329 (2020)
Gonzalo Muñoz. Pere Dosta, Elazer R.Edelman. Natalie Artzi, Sprayable Hydrogel for Instant Sealing of vascular Anastomosis, Advanced materials, 34, issue 43, 2203087
Col·laboradors
