UNIVERSIDAD DEL PAÍS VASCO

Ainhoa Lejardi (UPV/EHU) ha obtenido nuevos materiales basados en el PVA, el cual se utiliza, por ejemplo, en los encapsulados que dosifican fármacos

Ainhoa Lejardi, ingeniera de materiales de la UPV/EHU, ha dado un paso adelante en el desarrollo de nuevos materiales poliméricos. Los biomateriales son cada vez más utilizados en medicina, y es necesario que tengan una gran variedad de propiedades, para que puedan servir en todo tipo de aplicaciones terapéuticas.

La investigadora se ha esmerado en la tarea, ya que ha abierto una puerta a la posibilidad de crear nuevos materiales partiendo del polímero PVA y modificando sus propiedades, con el objeto de conformar más aplicaciones para la biomedicina. La tesis se titula Polimero biodegradakor berrien lorpena eta ezaugarritzea (Obtención y caracterización de nuevos biodegradables). Asimismo, ha publicado algunos artículos al respecto en las revistas Polymer y Macromolecules, entre otras.

El PVA o poli(vinil alcohol) es un material biocompatible, biodegradable y soluble en agua, y por lo tanto muy adecuado para utilizar en biomedicina. Por ejemplo, se usa en ese tipo de geles que se secan rápidamente nada más tocar la piel, así como en los parches transdérmicos (son aquellos que se pegan a la piel y liberan un determinado fármaco que la traspasa de forma controlada). Los hidrogeles hechos de PVA son bastante comunes, precisamente, debido a su solubilidad en agua. Lejardi ha enumerado sus aplicaciones más corrientes: “Para sistemas de encapsulación que dosifican los fármacos, para cirugía reparadora, y para hacer apósitos para curar las heridas”. Existen diferentes maneras de crear nuevos materiales poliméricos, pero en este caso, la investigadora ha optado por la modificación química del PVA y su posterior mezcla con otros polímeros. Siempre con polímeros biodegradables, como por ejemplo, polilactidas y policaprolactonas. De esta forma, su propósito ha sido añadir nuevas propiedades al material original.

Esterificación

A nivel molecular, los PVAs no interactúan con otros polímeros de manera inmediata, razón por la que, cuando se conservan en su estado original, la mayoría de las mezclas son muy heterogéneas, por lo que muestran propiedades mecánicas muy pobres. Lejardi ha tratado de acercar el PVA a estos otros polímeros1: “El PVA tiene grupos hidroxilos en su cadena principal. La cuestión es que estos hidroxilos solo se asocian entre ellos. Entonces, hemos introducido hidroxiácidos, para así alejar a los hidroxilos de la cadena principal”. Este fenómeno se denomina esterificación: la reacción química conjunta de un alcohol (el hidroxilo) y un ácido (el hidroxiácido). De esta manera, se crean puentes de hidrógeno entre el PVA y los polímeros biodegradables con los que se pretende mezclar.

Lejardi ha realizado ensayos con diferentes polímeros biocompatibles; tras modificar el PVA mediante la esterificación, ha preparado y analizado una amplia variedad de sistemas de mezclado de polímeros. Por ejemplo, al mezclar el PVA con PCL o poli(épsilon-caprolactona), ha obtenido una mejora en la biocompatibilidad. Y con el PVP o poli(vinil-pirrolidona), los resultados también han sido buenos, según explica la investigadora: “Sabíamos que el PVP se podía mezclar con el PVA, pero hemos observado que al hacer el mezclado con nuestros esterificados, los puentes de hidrógeno son más robustos”.

Tras culminar la tesis, Lejardi se dispone ahora a realizar una estancia de cuatro meses en el Instituto de Ciencia y Tecnología de Polímeros de Madrid (ICTP-CSIC), para continuar con su investigación, en colaboración con la profesora doctora Carmen Mijangos, la cual trabaja en dicho centro. Su intención es ahondar en una de las esterificaciones que ha llevado a cabo, ya que ha observado que se puede obtener hidrogel con ese polímero en concreto: “Estudiaremos las propiedades autoorganizativas del material. Para ello, hemos creado nanoesferas mediante 2nanoprecipitación”.

Sobre la autora

Ainhoa Lejardi Meavebasterretxea (Markina-Xemein, 1981) es ingeniera de materiales. Ha redactado la tesis bajo la dirección de José Ramón Sarasua Oiz y Emilio Meaurio Arrate, profesores doctores titulares del Departamento de Ingeniería Minera y Metalúrgica y Ciencia de los Materiales de la Escuela Técnica Superior de Ingeniería de Bilbao. La tesis se ha llevado a cabo principalmente en el grupo de investigación de Biomateriales y Materiales Termoplásticos, en los laboratorios de dicha escuela. Asimismo, ha realizado una estancia de tres meses en el Departamento de Nanobiotecnología de la universidad BOKU de Viena, y ha colaborado con el centro de investigación CIC biomaGUNE. En la actualidad, Lejardi es profesora laboral interina en la citada Escuela Técnica Superior de Ingeniería de Bilbao.

1Ver imagen: el conjunto superior es la cadena principal del PVA. Las bolas negras son los carbonos, y las bolas verdes (oxígenos) y blancas (hidrógenos) a su alrededor son las que conforman los grupos hidroxilos. Las líneas discontinuas representan los puentes de hidrógeno que enlazan el PVA con otros polímeros.

2 Precipitar: producir en una disolución una materia sólida que se deposita en el fondo de la vasija.

Imagen: Ainhoa Lejardi, autora de la tesis. (Foto: Marisol Ramírez / Argazki Press).