(01/03/10) Investigadores de todo el mundo destacan la multidisciplinariedad como elemento clave en el Siglo XXI. La misma ha permitido que investigadores de distintas naciones puedan entrar en colaboración para desarrollar -de manera grupal- proyectos de investigación que permitan resolver problemas comunes que enfrenta la sociedad actual, lo cual constituye una constante en la comunidad científica internacional.  

Según los expertos, el futuro de las sociedades pasa por las relaciones interdisciplinarias y que los proyectos sean de carácter transnacional. La multidisciplinariedad es percibida como una cooperación entre diferentes disciplinas, aparentemente nada o poco afines.

En Venezuela, el planteamiento no ha sido distinto. Los científicos nacionales dan cuenta de la necesidad de involucrar a todas las áreas y especialidades que requiera un determinado proyecto, para garantizar -en gran medida- el éxito del mismo. Asimismo, resaltan el papel de la ciencia aplicada desde el conocimiento científico a las necesidades y al desarrollo tecnológico del país.

En ese orden, un grupo de investigadores venezolanos desarrollan un interesante proyecto denominado: “Prótesis óseas en cerámicas biocompatibles para animales”, con el respaldo financiero del Fondo Nacional de Ciencia, Tecnología e Innovación (Fonacit), organismo adscrito al Ministerio del Poder Popular para Ciencia, Tecnología e Industrias Intermedias (Mcti). 

El proyecto comprende la participación de investigadores del Instituto Universitario Tecnológico “Dr. Federico Rivero Palacio” (IUT), en la figura del Dr. Arnaldo Millán, la Universidad Simón Bolívar (USB), con la Dra. Karem Noris, y el Instituto Venezolano de Investigaciones Científicas (IVIC), donde se encuentra la Dra. Gema González.

El objetivo del proyecto es lograr la elaboración de elementos óseos completos  o parciales que resulten biocompatibles, aplicando un novedoso método de conformado diseñado por el doctor en Química Aplicada, Arnaldo Millán, el cual permite obtener piezas de este tipo, con calidad controlada y reproducible.

Esto significa, que se podrán obtener piezas en distintos materiales con buena resistencia mecánica y distribución de porosidad similar a la del hueso, lo que ha constituido un gran reto para los expertos en el mundo de todas las ciencias de los materiales, pues los métodos de conformado de cuerpos cerámicos conocidos hasta ahora, no tienen la versatilidad para obtener piezas con amplia distribución de poros controlada a voluntad, y el ensamble de elementos con diferentes contenidos de humedad sin la generación de defectos.

Así lo dio a conocer el coordinador del proyecto, Arnaldo Millán, especialista en Conformado de Cerámicas Especiales, quien precisó que “este método permite moldear diferentes materiales y elaborar piezas tan complejas como puede ser un elemento con forma de hueso, cuya composición puede ser de hidroxiapatita u otros materiales y podría ser una alternativa para la fabricación de un hueso artificial.

Allí radica la novedad y el impacto de este proyecto, con cuyo desarrollo se podría lograr el dominio de una técnica que permita fabricar prótesis o sustitutos de huesos largos y formas complejas, capaces de soportar carga, como el caso de las requeridas para suplantar traumas en los que en muchos casos se debe utilizar un elemento metálico.

Es de resaltar que los investigadores involucrados prevén que -en principio- este tipo de piezas serán utilizadas como implantes en animales para luego proyectarlo en seres humanos.

Por su parte, la doctora Gema González, jefa del Centro de Ingeniería de Materiales y Nanotecnología del Ivic, subrayó que piensan elaborar un prototipo de fémur de conejo completo, como primera aproximación, pues hasta ahora no se fabrican estos elementos en ninguna parte. “Estamos realizando pruebas con alúmina, por ser ésta más económica y para ir verificando el proceso que, luego de tenerlo controlado, se procederá a conformar los elementos con hidroxiapatita”, puntualizó.

La hidroxiapatita es un fosfato de calcio hidratado con la misma composición química y estructura de la cual está formada la parte mineral del hueso. Este material, actualmente es usado por odontólogos y traumatólogos. En el proyecto se plantea utilizar la hidroxiapatita producida por el equipo de la Dra. Gema González, la cual hasta ahora ha reportado resultados satisfactorios a nivel de adhesión celular y biocompatibilidad.

Reómetro modular con aportes del Fonacit

Según resaltó el profesor, Arnaldo Millán, gracias a los aportes del Fonacit, el grupo de investigación ha logrado adquirir equipos sofisticados, como lo es un Reómetro avanzado, que es una plataforma modular, la cual posee un conjunto de accesorios que permiten trabajar en un amplio rango de materiales, bajo distintas condiciones de presión y temperatura, con observación directa en tiempo real de la muestra. Por ejemplo, con polímeros y suspensión de cerámicas aditivadas con polímeros, así como con hidrocarburos y derivados.

Resaltó que ha sido de mucha utilidad puesto que es la única técnica que permite evaluar con precisión las características de una suspensión (grado de viscosidad, estabilidad y tipo de comportamiento), lo cual es clave para el procesamiento que se dará al material o la pieza final. “Si no se tiene una suspensión con propiedades especificas controlables a voluntad, la posibilidad de tener defectos en el cuerpo y, en consecuencia, fallas del elemento, es muy alta”, explicó.

Articulación de instituciones y trabajo en equipo

El proyecto “Prótesis óseas en cerámicas biocompatibles para animales” se caracteriza por ser multidisciplinario pues requirió conocer y vincular a investigadores de todas las áreas y especialidades involucradas.

De forma paralela, el equipo de la doctora Gema González en el Ivic, trabajó en la síntesis de los materiales, logrando obtener kilo y medio de hidroxiapatita nanométrica, sobre la cual se realizan diferentes tratamientos a fin de determinar la de mejor comportamiento.

Entretanto, la Prof. Karem Noris de la USB, colabora activamente realizando las pruebas biológicas de adhesión y proliferación celular. Esta investigadora venía trabajando en el área de biocompatibilidad (ensayos con células) y luego se incorporó al equipo del profesor Millán, asumiendo el trabajo de validación de las células para conocer el nivel de adhesión y proliferación que poseen frente al material.

En suma, el trabajo desarrollado por estos tres investigadores venezolanos constituye un logro significativo para la ciencia nacional. Realizar un “fémur artificial  de conejo”, partiendo de la obtención del material, preparación de la mezcla cerámica para el conformado, diseñar el molde y realizar las pruebas de biocompatibilidad con tecnología propia, es un gran paso para avanzar en el desarrollo de materiales de este tipo en el país y la humanidad, permitiendo el acceso de los más necesitados a posibles soluciones de tipo traumatológico.

Con esto, estarán en la capacidad de desarrollar otras piezas de menor complejidad, pues lo que se requeriría sería desarrollar el molde respectivo.

Tecnologías de este tipo, permiten además del diseño de piezas como huesos artificiales, elementos que pueden ser utilizados con fines médicos tales como filtros, membranas, entre otros, lo que ocasionaría un gran impacto en las disciplinas complementarias a la medicina, ya que resolvería un conjunto de problemas existentes en el sector salud en Venezuela, específicamente en Odontología, Cirugía Maxilofacial, Ortopedia, y Traumatología, entre otras especialidades.

Coordinación de Comunicación e Información / Normedy Gallardo Monterrey