Un apósito piezoeléctrico biodegradable favorece la cicatrización

Las heridas cutáneas grandes o crónicas pueden ser difíciles de tratar y requieren apósitos que proporcionen una barrera física, prevengan infecciones bacterianas, absorban líquidos mientras mantienen el tejido húmedo y favorezcan el nuevo crecimiento de la piel. Los vendajes convencionales y los biomateriales más recientes, como las membranas de poliuretano y de hidrogel, luchan por cumplir todos estos requisitos.

En cambio, un equipo de la Universidad de Connecticut, la Universidad de Boston y la Universidad de Nueva York, dirigido por Thanh D. Nguyen, recurrió a materiales nanofibrosos, que tienen una gran relación superficie-volumen, absorben fluidos, son permeables a la humedad y lo suficientemente flexibles para amoldarse a la piel y estirarse con el movimiento de los músculos. Identificaron nanofibras piezoeléctricas hechas de ácido poli-L-láctico (PLLA) como un material de andamiaje adecuado para heridas en la piel.

“Nuestro laboratorio había desarrollado un andamiaje de PLLA de nanofibras, que tenía fuertes propiedades piezoeléctricas. Queríamos ver si [esta] membrana piezoeléctrica de PLLA podría usarse para curar heridas en la piel y prevenir infecciones cuando se activa mediante ultrasonido”, explican el primer autor Ritopa Das y Nguyen.

El andamiaje de PLLA biocompatible y biodegradable se activa mediante estimulación ultrasónica externa, que produce cargas superficiales para promover la regeneración de la piel (positiva) o suprimir el crecimiento bacteriano (negativa). Tanto los estudios in vitro como los in vivo en ratones revelan que los andamiajes piezoeléctricos de PLLA activados por ultrasonido estimulan la unión y proliferación de las células de la piel, promueven la formación de nueva piel, incluidos los folículos pilosos y los vasos sanguíneos, y exhiben un efecto antibacteriano contra cepas comunes, incluyendo S. aureus y P. aeruginosa.

"Nuestros andamiajes piezoeléctricos de PLLA bajo activación por ultrasonido mejoran la expresión genética y la proliferación celular en fibroblastos y células epiteliales in vitro, producen especies reactivas de oxígeno que pueden matar bacterias y acelerar el cierre de heridas, así como promover la formación de piel saludable en ratones in vivo", señalan Das y Nguyen.

El andamiaje piezoeléctrico de PLLA activado por ultrasonido no solo mejora la tasa de curación de las heridas, sino que las nanofibras también se degradan naturalmente dentro del cuerpo a medida que la piel sana, eliminando la necesidad de reemplazarlas o retirarlas, lo que puede ser invasivo y doloroso para los pacientes.

"El andamiaje de PLLA se integra con la piel y se biodegrada para facilitar el crecimiento interno del tejido, evitando la necesidad de reemplazos frecuentes de apósitos, que son perjudiciales para la piel curada y propensos a infecciones", añaden.

Los investigadores ahora planean probar el material de andamiaje en modelos animales más grandes y mejorar el efecto antiinflamatorio/bacteriano con otros componentes biodegradables.

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