Electrohilado: mi escena favorita

Escrito por Luis Humberto Delgado Rangel y Betzabe González Campos

Viendo un maratón de películas de los vengadores me percaté de una escena fantástica a la que no había puesto atención antes, y ésta se convirtió en mi escena favorita de los vengadores. Tal escena ocurre en la segunda película de la saga, la era de Ultrón. Esta película comienza con una impresionante pelea contra el ejército de HYDRA, donde los vengadores llegan derrotando a uno tras otro, haciendo volar tanques de guerra y destrozando bunkers. Durante la batalla el agente Clint Barton o mejor llamado Hawkeye (ojo de halcón) es herido después de ser derribado por uno de los gemelos, esto provoca que tenga que ser curado y es cuando se puede apreciar lo que yo llamo mi escena favorita.

La escena se desarrolla en Nueva York en la base de los vengadores, están curando a Barton con un equipo increíble de alta tecnología que aplica un biopolímero sobre la herida, lo cual ayuda a regenerar piel y músculos dañados, esta escena se pone aún mejor cuando el Dr. Baner (El increíble Hulk) dice: ¡está creando tejidos! Inclusive es posible ver más adelante en la película lo que la Doctora Helen Cho (otro personaje), llama “el arca de regeneración”, en la cual crea un cuerpo completo para Ultrón que finalmente es ocupado por Jarvis (la computadora de Tony Stark) y así nace Visión.

Pero, si en la película hay tantas escenas de batallas con muy buenos efectos especiales y que pueden atraer la atención de cualquiera, surgen las interrogantes, ¿Qué es lo especial de esta escena? ¿Por qué no sale de mi cabeza? Pues, porqué además de ser parte de una película de ciencia ficción, en la vida real existen grupos de investigación que se dedican a hacer algo muy parecido, es decir ¡están creando tejidos!

 

Tecnología de los biomateriales

Lo anterior deja ahora una nueva cuestión, ¿Cómo es que en la vida real se está creando tejido?

Bueno, diferentes grupos de investigación en el mundo, y porque no decirlo en nuestra propia universidad, la Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo, se dedican a desarrollar biomateriales que pueden ser usados para sustituir tejidos dañados, estos materiales pueden servir como un andamio, en el que las células encuentran un ambiente atractivo para poder dividirse y seguir con sus funciones vitales.

Este tipo de biomateriales suelen hacerse con biopolímeros como el colágeno, el quitosano, la quitina, la celulosa, ácido hialurónico, poli(caprolactona) y el poli vinil alcohol (PVA) entre otros, y una de las técnicas ampliamente utilizada para producir estos biomateriales es la denominada “electrospinning” o electrohilado. Cabe destacar que la forma en que se aplica el biopolímero en el equipo que es utilizado en la película, es muy parecida a lo que se observa al usar la técnica de electrohilado.

 

Técnica de electrohilado

La técnica de electrohilado requiere de un equipo en el cual se utiliza un alto voltaje para crear un campo electroestático, con el fin de atraer partículas eléctricamente cargadas de una solución polimérica desde un inyector hacia una superficie donde se solidifica formando micro y nanofibras (como se muestra en la figura 1).

En este proceso se emplean soluciones poliméricas debido a que presentan las propiedades físicas y químicas requeridas para formar fibras resistentes, elásticas y duraderas, además la distribución aleatoria obtenida con el proceso de electrohilado provoca que existan muchos espacios vacíos que pueden ser ocupados por las células. 

El uso de biopolímeros como el colágeno, la quitina y el quitosano para producir biomateriales, aunado a la morfología que se obtiene con la técnica de electrohilado, brindan ambientes muy similares a la matriz extracelular, ayudando así a que los materiales sean más biocompatibles y por lo tanto se facilite su uso como materiales para el cultivo de células en 3 dimensiones (3D). La obtención de cultivos celulares en 3D permite que los materiales puedan ser utilizados como implantes para sustituir tejido dañado o para el estudio de enfermedades en el laboratorio (este procedimiento se representa en la figura 2, y forma parte de una disciplina denominada ingeniería de tejidos).

 Actualmente el uso de la técnica de electrohilado junto a otras tecnologías como la impresión en 3D, la producción de hidrogeles y otros biomateriales porosos, están indicando el camino para que en el futuro pueda existir significar la posibilidad de producir tejidos cada vez más complejos o inclusive órganos que no sean solo un remplazo sintético, sino que contengan células vivas provenientes inclusive de los mismos pacientes a los que se les va a colocar, disminuyendo los problemas de compatibilidad que pueden llegar a presentarse.

Claramente aún no es posible tener un equipo como el que se puede observar en la película, el cual crea el tejido directamente sobre la herida del paciente, o que inclusive puede formar un cuerpo completo. Pero hay importantes avances que nos pueden dejar imaginar que en un futuro eso sea algo factible como lo son ahora las naves espaciales, las cuales en algún momento solo fueron el producto de la imaginación del  escritor de ciencia ficción Julio Verne. 

 

SABER MÁS:

Institutos Nacionales de Salud. (2013). Ingeniería de Tejidos y Medicina Regenerativa. Instituto Nacional de Bioingeniería e Imágenes Biomédicas.

https://www.nibib.nih.gov/sites/default/files/Ingenier%C3%ADa%20de%20Tejidos%20y%20Medicina%20Regenerativa_0.pdf 

Duque-Sánchez, L.M., Rodríguez L. y López M. (2013). Revista Iberoamericana de Polímeros, 14(1):10-27.

http://www.ehu.eus/reviberpol/pdf/ENE13/duque.pdf 

González-Paz, R.J., Vega-Baudrit J.R. y Riccardi-Hernández K. (2015). Ingeniería de tejidos y biocompatibilidad: nanomateriales biomiméticos, agua, mineralización y respuesta celular. Revista Digital Universitaria, UNAM, 16(9). http://www.revista.unam.mx/vol.16/num9/art74/

 

M. en C. Luis Humberto Delgado Rangel es estudiante del Programa de Doctorado en Ciencias Químicas del Instituto de Investigaciones Químico Biológicas de la Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo

luis.humberto.delgado.rangel@gmail 

D. en C. J. Betzabe González Campos es docente, en el Instituto de Investigaciones Químico Biológicas de la Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo

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