En la órbita de la medicina

La medicina vive hoy un gran dinamismo científico. El avance en los mecanismos específicos de la enfermedad es espectacular, lo que ha conducido a una mejor comprensión de los procesos patológicos y al logro de novedosos recursos terapéuticos. A ese avance le corresponde un progreso tecnológico incesante que ha revolucionado los procedimientos de imagen, el aumento de la precisión (robots cirujanos) y la rapidez en el diagnóstico. Sin embargo, no es fácil adivinar que viene en seguida.
Todas las mañanas aparecen noticias del ámbito médico; por ejemplo, el desarrollo de un nuevo método para producir grandes sumas de células fetales madre, de las que se piensa que en el futuro podrían ser apartadas por el donante para su propio transplante, lo que mejoraría la actuación de los órganos ante una gran variedad de enfermedades degenerativas.
El mundo médico espera usar las células fetales para evitar las muertes por Mal de Parkinson y diabetes, entre otras enfermedades. Además, esas células pueden ser usadas en el futuro para hacer crecer órganos humanos que podrían reemplazar a los órganos dañados.
¿Se perdió la nota de la sangre de plástico artificial? Desde hace tres años, en 2007, este polímero en estado líquido posee todas las capacidades requeridas para suplir el transporte gaseoso que la sangre natural realiza a todos los rincones de nuestro cuerpo.
Aunque todavía se encuentra en estado experimental, este logro de la ciencia imita la estructura de la molécula de hemoglobina, encargada de enlazar los átomos de oxígeno que son incorporados al torrente sanguíneo mediante la inspiración pulmonar.
La “sangre de plástico”, como se le llamó entonces, podría ser usada en campos de batalla o zonas de catástrofes, ya que su efecto es suplir en forma momentánea a la sangre real.
Por otro lado, el rompecabezas del genoma humano, una vez resuelto, permitirá identificar a los individuos con riesgo de padecer enfermedad y reordenará el ejercicio clínico de la medicina. Para entonces, esta ciencia estará orientada por el perfil genético de cada individuo, lo que propiciará el desarrollo de un adecuado manejo preventivo, con terapias para enfermedades ya previstas.
Esa mayor capacidad para manipular el sistema inmunitario constituye otra fuente esperanzadora de posibles beneficios en el dinamismo de la ciencia médica. Así, la manipulación del sistema inmune, para atenuar su respuesta ante huéspedes o extraños permitirá trasplantar tejidos, materiales plásticos, o biomateriales y órganos de animales.

¿Qué son los biomateriales?
Son sustancias diseñadas para interactuar con sistemas biológicos con el fin de “evaluar, tratar, aumentar o sustituir algún tejido, órgano o función del organismo humano”. La definición engloba a los biopolímeros, uno de los campos de especialidades más atractivos que ofrece el fascinante mundo del plástico.
Como antecedente, hay que señalar que, hacia finales del siglo XIX, y especialmente a todo lo largo del siglo XX, el número y la variedad de polímeros se multiplicó; en las últimas décadas aterrizaron más ideas acerca de sus propiedades y aplicaciones, por lo que se desarrollaron materiales de gran importancia para la ingeniería y la industria médica.
En el ámbito de la salud, el uso de implantes o prótesis se fomentó, aunque la tecnología médica no se redujo a ello, ya que los biopolímeros, en particular, han latido con fuerza en el núcleo de las investigaciones que se realizan para la búsqueda de materiales con mejores prestaciones. Por ejemplo, el empleo del plástico ha permitido innovaciones inimaginables con otros materiales más convencionales.
De hecho, el moldeo por inyección proporciona una enorme flexibilidad en la ejecución geométrica de las piezas moldeadas, lo que significa cumplir con los requisitos para la sustitución de otros materiales, ya que los plásticos no se corroen y son más resistentes a la rotura, además de tener un peso específico menor y una resistencia específica mayor.
Pero en ese camino, y con métodos más o menos recientes, como el Molded Interconnect Devices (MID), es posible integrar elementos electrónicos y mecánicos en la pieza moldeada durante la inyección, el prototipo rápido de modelos o implantes dentales y la soldadura por láser. Y a propósito del láser, hasta la rotulación de medicamentos ya se lleva a cabo con esa tecnología.

Vida de plástico
Los polímeros de ‘grado médico’ son aquéllos que se caracterizan por altos niveles de asepsia, resistencia química y radiológica, y muchas otras propiedades que no pueden procurar otros materiales. Se aplican a los accesorios médicos -reutilizables o de un solo uso-, al material quirúrgico, a las prótesis, a los trasplantes y a la liberación controlada de fármacos.
A diferencia de otros productos industriales y comerciales, los polímeros que circulan por el ámbito de la medicina deben reunir cualidades como resistencia y estabilidad físico mecánica, también a los agentes químicos y, claro, una buena actuación con ciertas sustancias biológicas. Por si todo lo anterior fuera poco, deben ganarle al calor más allá de los niveles de la esterilización y mantener un buen comportamiento hidrofílico, o en su caso, hidrofóbico.
En los últimos años aparecieron los polímeros biodegradables, que pueden ser naturales o sintéticos: para aplicaciones temporales. Algunos son estables, y se emplean para aplicaciones permanentes, como el Polimetilmetacrilato, o el Polietileno.
Hace no más de un lustro, los plásticos habituales como el Polietileno y el PVC eran los plásticos más demandados. En algunos manuales se anota que en los últimos 50 años “el uso de PVC en la fabricación de productos médicos ha logrado satisfacer las diferentes necesidades del mercado y ha hecho que se posicione como el plástico más utilizado en aplicaciones médicas”.
Asimismo, en un segundo plano, el Poliestireno y el Polipropileno también observaban un buen récord, aunque últimamente lo que ha subido más es la demanda de plásticos de alta tecnología, como el ABS, el Policarbonato, el POM, el PET y el PMMA, o Plexiglás.
Los artículos de plástico en la medicina suelen clasificarse en dos grupos de productos principales, las piezas sencillas, como las jeringas, pipetas o cápsulas y placas Petri, y un segundo grupo integrado por productos médicos que se definen como sistemas, como los inhaladores o las jeringas de insulina, que requieren de varias piezas complejas para cumplir con una función específica.

La absorción de los bioabsorbibles
A partir de los años 60 se asomaron a los quirófanos los primeros materiales bioabsorbibles, capaces de compatibilizar con el tejido y degradarse después de ser implantados. No son tóxicos y pueden ser metabolizados o, en su defecto, desechados.
Hoy en día, la utilización de implantes bioabsorbibles en procedimientos de cirugía ortopédica se ha vuelto más frecuente: Los avances en la ciencia de los polímeros han hecho posible la producción de implantes con la resistencia mecánica precisa para estos procedimientos.
Estos materiales se han utilizado para la fijación de fracturas, así como para la de tejidos blandos y ofrecen ciertas ventajas al transferir gradualmente las cargas a los tejidos en proceso de reparación. Generalmente, este grupo está representado por polímeros biodegradables, aunque existen ciertos materiales cerámicos que también son reabsorbibles…”
Se habla, en este sentido, de la aplicación de Poliésteres, Polesteramidas, Polifosfacenos, Estéres de Polifosfato, Polianhidrido, de mezclas de polímeros y, por último, de polímeros naturales, como gelatina, albúmina, fibrina y muchos más.
En el campo de la odontología, se manejan implantes y prótesis, y en el de la oftalmología se investiga en el terreno de la liberación controlada de fármacos, de hidrogeles y de cirugía plástica.
Los lectores de Ambiente Plástico deben revisar con mayor frecuencia el panorama de los biopolímeros para entender muchos cambios que están teniendo en el ámbito del plástico. Muchos de los nuevos usos del plástico están siendo acaparados por la medicina, e inclusive por la agencia espacial de Estados Unidos, la NASA, que está desarrollando músculos de material plástico que, cuando reciben una corriente eléctrica, se contraen los de los animales.
Ya se trabaja con dos tipos de polímeros, el primero se dobla como un dedo si se aplica una carga eléctrica, y el otro se contrae o expande. Lo que se busca es crear una mano capaz de agarrar y manejar una roca con cuatro filamentos del material plástico diseñado, y activarla mediante un generador de corriente eléctrica.
El uso de polímeros ha traído evidentes ventajas en el campo de la medicina, como la ingeniería de tejidos, donde se utilizan algunos polímeros para hacer crecer a las células, como en el caso de las personas quemadas, a las que se les aplica una gasa con polímeros sobre las heridas para obligar a las células del cuerpo a que crezcan.

El plástico en todo y para todo
Pero no sólo en casos tan dramáticos ha crecido la demanda de plásticos y polímeros en clínicas y hospitales. También, en los hogares hay un boom por productos que beneficien la salud.
En Estados Unidos los envases de medicamentos han registrado un volumen comercial del orden de los $5,000 millones de dólares, lo que equivale casi al 30% de la demanda mundial. Mientras que los envases de ampolla, o blíster, están impulsando el crecimiento futuro del mercado estadounidense de productos farmacéuticos.
La masiva cantidad de productos nuevos (para el cáncer o para vigorizar la memoria y/o la potencia sexual) y la creciente demanda de medicamentos clásicos, derivada del aumento de la esperanza de vida, han empujado a la industria del envase y el empaque, en donde el plástico se encuentra en todas sus presentaciones imaginables.
En los laboratorios donde diseñan fármacos, por otro lado, no hay interrupciones en la búsqueda de un principio activo ideal, específico, que no provoque efectos adversos o colaterales, ni propicie resistencias y que llegue en máximas concentraciones a los tejidos para los que fue concebido. Pero ese remedio mágico, aún está en el terreno de las utopías, y como resuelve Jorge Forno en un ensayo sobre las nanomedicinas para Página 12: “…los cazadores de utopías farmacológicas no se dan por vencidos y entablan periódicamente batallas para lograr el medicamento ideal, la “bala mágica” que sólo actúe en el blanco deseado frente a infecciones, parásitos o tumores, con alta efectividad y sin afectar al resto del organismo, evitando efectos indeseables. Y en esas batallas han contado y cuentan con diferentes aliados. Así como un siglo atrás marcaron el camino los colorantes sintéticos, y más recientemente los anticuerpos monoclonales alimentaron nuevas ilusiones, hoy la nanotecnología promete ser la herramienta para ganar la madre de todas las batallas contra las patologías más refractarias a los tratamientos conocidos”.