El Dr. Robert Texidó Bartés del Grupo de Ingeniería de Materiales GEMAT y el Dr. Horacio Rostro González, del Grupo de Ingeniería de productos Industriales – GEPI, lideran el proyecto BIO-GRASP, que tiene como objetivo desarrollar un implante para la generación del hueso alveolar y favorecer su osteointegración biomecánica, para niños con fisura labiopalatina.
Investigadores de los grupos GEPI y GEMAT de IQS trabajan en el proyecto BIOGRASP, cuyo objetivo es desarrollar un implante para la generación del hueso alveolar y favorecer su osteointegración biomecánica, para niños con fisura labiopalatina.
El proyecto, que se lleva a cabo con la colaboración del Hospital Sant Joan de Déu, está financiado por la Agencia Estatal de Investigación – AEI, dentro del Plan Estatal “Proyectos de Generación de Conocimiento” (PID2024-160375OB-I00).
La compleja cirugía maxilofacial pediátrica
La fisura labiopalatina es una de las malformaciones congénitas craneofaciales más frecuentes. Se manifiesta como una apertura unilateral o bilateral del labio superior y/o del paladar, con distintos grados de afectación anatómica y funcional. Su tratamiento requiere un abordaje quirúrgico complejo y secuencial, en el que el injerto alveolar desempeña un papel clave para restaurar la continuidad del arco óseo, cerrar las fístulas oronasales y proporcionar soporte a la base nasal. En la actualidad, esta reconstrucción suele requerir injertos óseos autólogos, una estrategia eficaz pero limitada por la disponibilidad de tejido, la morbilidad asociada a la zona donante y la variabilidad en la integración del injerto.
En el éxito de esta reconstrucción influyen múltiples factores, como la planificación quirúrgica, el tipo de injerto alveolar o el propio procedimiento. Sin embargo, otros aspectos, como la biomecánica generada durante y después de la implantación, siguen siendo todavía poco conocidos. La distribución de tensiones y deformaciones en la zona intervenida puede desempeñar un papel relevante en la integración ósea y en la evolución clínica del paciente.
En este contexto, los grupos GEMAT y GEPI de IQS colaboraron previamente en el proyecto BIOMOD, en el que estudiaron la distribución de las tensiones en la zona maxilar tras la reconstrucción alveolar. A partir del análisis de imágenes clínicas y modelos computacionales, el proyecto permitió comprender mejor qué condiciones biomecánicas podían favorecer una mejor integración del injerto.
Un injerto alveolar bioinspirado con mejor osteointegración
Sobre esta base se desarrolla ahora el proyecto BIO-GRASP, que parte de una hipótesis clara: el comportamiento biomecánico del injerto alveolar puede ser un factor determinante en el éxito de la regeneración ósea en pacientes con fisura labiopalatina. Su objetivo es desarrollar un injerto alveolar bioinspirado capaz de proporcionar al tejido de la fisura unas condiciones biomecánicas y mecano-biológicas más favorables para promover la regeneración ósea y mejorar la osteointegración. Estos materiales permitirían imitar, de manera controlada, parte de la adaptación mecánica que se produce de forma natural durante la cicatrización ósea.
Por un lado, en el grupo GEPI, el Dr. Rostro es el encargado del análisis de los datos obtenidos en BIOMOD y de la construcción de una biblioteca de casos clínicos de fisura labiopalatina. El objetivo es relacionar la geometría del defecto, la distribución de tensiones y la evolución del injerto, para identificar patrones asociados a mejores resultados de integración. Con el apoyo de herramientas de inteligencia artificial, esta información podrá utilizarse para extraer criterios de diseño y avanzar hacia implantes personalizados adaptados a las características biomecánicas de cada paciente.
Por otro lado, en el grupo GEMAT, el Dr. Texidó trabaja en el desarrollo de los biomateriales que harán posible esta estrategia. El reto consiste en diseñar materiales imprimibles en 3D capaces de mantener arquitecturas tipo giroide, de interés por su potencial para favorecer la difusión de oxígeno, la vascularización y la migración celular. Al mismo tiempo, estos materiales deben incorporar un polímero con memoria de forma que les permita aportar señalización biomecánica al tejido de manera controlada.
Así, además de reproducir la función de soporte del hueso alveolar, los biomateriales se conciben como plataformas capaces de modular el entorno mecánico local para favorecer la regeneración ósea y la osteointegración.
En conjunto, BIO-GRASP busca avanzar en la comprensión de cómo la biomecánica influye en la regeneración ósea y abrir la puerta al desarrollo del primer injerto alveolar con señalización biomecánica personalizada. La estrecha colaboración con el Hospital Sant Joan de Déu refuerza además la orientación traslacional del proyecto, al conectar de forma directa la modelización, el diseño de biomateriales y las necesidades reales de la práctica clínica. Alcanzados sus objetivos, el proyecto podría aportar nuevas herramientas para mejorar el diseño de estrategias regenerativas en este ámbito y, a medio plazo, facilitar su futura aplicación clínica en pacientes pediátricos con fisura labiopalatina.
COLABORADORES
Grupos de investigación
GEMAT – Ingeniería de Materiales
El grupo GEMAT (Grup d'Enginyeria de Materials) desarrolla su actividad en tres grandes áreas: el desarrollo de nuevos materiales funcionales, la ingeniería de superficies y los biomateriales.
GEPI – Grupo de Ingeniería de Productos Industriales
El grupo GEPI (Grup d'Enginyeria de Productes Industrials) desarrolla su actividad en tres grandes áreas: Fabricación aditiva (AM), Ingeniería inversa: digitalización de objetos con escáner y Caracterización mecánica de materiales.
