Hidrogela: biomedikuntzako ate berrien giltza

Argitalpenak · Dibulgazioa

Azkenengo urteotan garapen izugarria eman da biomedikuntzan; ate berriak etengabe ari dira zabaltzen. Ate hauetako batzuk zabaltzea ahalbidetuko duen giltza hidrogelena da. Baina, zer dira hidrogelak? Hidrogel izenari erreparatuz, bi hitz-gako aurkituko ditugu: hidro- (ura) eta -gel. Zehazki, hidrogelak ur kantitate handiak xurgatu eta kontserbatzeko gai diren hiru dimentsioko kate elkargurutzatu malguz osatutako sare polimerikoak dira.

Hidrogelen propietateak prestakuntzaren eta kanpo estimuluen menpe daude; horren arabera kitzikapenen aurrean erantzuteko gai diren material adimentsuak lor daitezke. Estimulu hauek fisikoak (argia, presioa, tenperatura…) zein kimikoak izan daitezke (pH-a, konposatu kimiko jakin baten presentzia…); eta esku-hartze zuzenik gabeko materialaren kontrola ahalbidetzen dute.

hidrogela
Irudia: Farmakoen Hornikuntzara Bideratutako Sistemak. (Iturria: Ekaia aldizkaria)

Biomedikuntzara bideratutako materialetan hiru propietatek daukate berebiziko garrantzia; biobateragarritasunak, bioaktibitateak eta biodegradagarritasunak; giza-zelulen eta materialaren arteko elkarrekintza hobeezina bermatu ahal izateko. Hidrogelen kasuan, baldintza hauek betetzeko, naturan eskuragai dauden iturrietatik eratorritako lehengaietan zentratu da ikerkuntza, polimero naturaletan batik bat, hauek kate luzeak osatzen dituzten heinean hidrogelarentzako funtsezkoa den 3D-ko sarearen eraketa ahalbidetzen baitute. Hidrogelen garapenerako polisakaridoak dira interesgarrienak; degradazio entzimatikora bideratuta egoteaz gain, gelifikazio prozedurak aurrera eramateko gai direlako.

Iturri biologikoetatik sortuta egoteak propietate fisiko eta kimiko bikainak ematen dizkien arren, horrek askotan mugatu egiten du hauen erabilgarritasuna; esaterako polisakarido gehienak uretan disolbagarriak izateak. Zailtasun honi aurre egiteko elkar-gurutzaketa bermatzen duten teknikak garatu dira, polisakaridoen egitura egonkortuz eta uretan egituraren osotasuna bermatzeko. Honek materialaren (gelen) erabilera biomedikoetarako atea zabaldu du. Azken hamarkadetan Ikerketa ugari egin da polisakaridoetan oinarritutako hidrogelen gaiaren inguruan. Besteak beste, kitosanoa, almidoia, lignina, zelulosa eta karragenanoa izan dira material hau sortzeko ikertutako iturririk garrantzitsuenak.

Aplikazioei dagokienez, hidrogelak oso erabilgarriak dira biomedikuntzaren hainbat arlotan; baina bereziki baliagarriak dira Farmako Hornikuntzara Bideratutako Sistemetan (FHBS) eta ehun ingeniaritzan.

Farmako Horniketara Bideratutako Sistemena puri-purian dagoen arloa da; gel hauek botika, piluletan oinarritutako metodo tradizionaletan ez bezala, gure gorputzean modu kontrolatuago eta konstanteago batean hornitzea ahalbidetzen dutelako. Metodo tradizionalak farmakoaren kontzentrazioan ez-jarraitasunak eragiten ditu; eta maila konstantea mantendu nahi izanez gero pilula bakoitzaren farmako kontzentrazioa murriztu eta kontsumo maiztasuna areagotzea beharrezkoa da. Hidrogelak oso lagungarriak dira hori ekiditeko, farmakoa hidrogelean txertatu, eta behin giza gorputzean injektatzean, horniketa kontrolpean mantentzea ahalbidetzen dutelako. Horniketa kontrolatu honetan berebiziko garrantzia dauka estimuluen aurrean ematen den erantzunak, mota honetako gelei esker askapena jomuga zehatz batera zuzendu daitekeelako.

Ehun-ingeniaritzaren arloan, giza gorputzera moldatu eta honekin bat egin dezaketen materialak lortzea da gaur egungo biomedikuntzaren erronka garrantzitsuenetarikoa. Hidrogelen izaera porotsu, bioaktibo eta biodegradagarriari esker, giltzarri izan daitezke testuinguru honetan; giza-zelulen hazkuntza sustatzen duten matrize zelularrak eraikitzeko erabil daitezkeelako; pazientearen gorputzarekin guztiz bateragarriak diren hezur, kartilago zein muskulu ehunak garatzeko.

Arestian esan bezala, polisakaridoetan oinarritutako hidrogelek ate ugari zabaldu dituzte biomedikuntzaren arloan, Farmako Horniketara Bideratutako Sistemetatik hasi eta ehun-ingeniaritzara arte; 3D bioinprimaketa eta bioaposituen garapenetik igaroz. Gauzak horrela, ez litzateke harrigarria izango hemendik urte gutxira pilulak albo batera utzi eta farmakoa azalean injektatzea, edo istripu baten aurrean gure gorputzarekin guztiz bateragarria den inplantea fabrikatzea. Etorkizuna biomedikuntzara bizkor ari da hurbiltzen, eta atzo amets hutsa zena errealitate bihurtu da gaur; gure osasunaren onerako.

Artikuluaren fitxa:

  • Aldizkaria: Ekaia
  • Zenbakia: Ekaia 39
  • Artikuluaren izena: Polisakaridoetan oinarritutako hidrogelak eta haien aplikazioak biomedikuntzan.
  • Laburpena: Biomaterial adimentsuen ikerketan azken urteotan eman den eboluzioak estimuluei erantzuteko gai diren polisakarido naturaletan oinarritutako hidrogelen garapena bultzatu du; izan ere, material horiek bio-bateragarritasuna eta biodegradagarritasuna izateaz gain, giza ehunen birsorkuntzan lagundu dezaketelako. Hidrogel horiek ura xurgatzeko gaitasuna dute eta baita estimulu elektriko, magnetiko, termiko eta kimikoen aurrean erantzuteko gaitasuna; hala, hidrogel polimerikoek zabalik dituzte aplikazio biomedikoetarako ateak.
  • Egileak: Mikel Mendibe, Ainhoa Lejardi, Jose-Ramon Sarasua
  • Argitaletxea: UPV/EHUko argitalpen zerbitzua
  • ISSN: 0214-9001
  • eISSN: 2444-3255
  • Orrialdeak: 91-112
  • DOI: 10.1387/ekaia.21871

Egileez

Mikel Mendibe, Ainhoa Lejardi eta Jose Ramon Sarasua UPV/EHUko Bilboko Ingeniaritza Eskolako Materialen Zientzia Saileko, Polymat eta ZIBIO ikertaldeko ikertzaileak dira.


Ekaia aldizkariarekin lankidetzan egindako atala.

Utzi erantzuna

Zure e-posta helbidea ez da argitaratuko..