Un nuevo hidrogel puede sustituir el cartílago de la rodilla

El material imita las propiedades del cartílago natural y es candidato para la cirugía de sustitución de tejido de la rodilla

El cartílago desempeña un papel clave en las articulaciones, en particular en la rodilla. Por desgracia, una vez dañado, apenas cicatriza. La solución médica es una cirugía de sustitución, pero hasta ahora no había materiales válidos que utilizar. Hoy, investigadores de la Universidad de Duke han creado un nuevo hidrogel con propiedades físicas similares a las del cartílago natural.

Los hidrogeles son materiales formados por grandes cantidades de agua atrapadas en una estructura muy resistente pero ligera. En el campo médico ya se utilizan para prevenir hemorragias, estimular el crecimiento de tejidos o tratar heridas. Los materiales conocidos, sin embargo, no logran tener propiedades mecánicas adecuadas. El nuevo hidrogel en cambio consta de tres estructuras poliméricas entrelazadas. La primera garantiza la resistencia al estiramiento y la segunda aporta resistencia frente a las fuerzas verticales. La tercera estructura es rica en fibras de celulosa, que refuerzan aún más el material.

Disco de hidrogel bajo una esfera de 45 kg. Créditos: Feichen Yang / today.duke.edu.

La trama permite al hidrogel recuperar su forma original tras sufrir cambios estructurales. Las pruebas, publicadas en la revista Advanced Functional Materials, muestran un disco del tamaño de una moneda que resiste una fuerza de 45 kg. El material no pierde su forma ni su resistencia ni siquiera tras 100 mil elongaciones. El hidrogel se frotó también un millón de veces contra cartílago natural y demostró ser más resistente que el tejido natural.