El Grupo de Investigación en Medicamentos de Liberación Controlada de la CEU UCH ha evaluado distintos tipos de materiales y diseños para fabricar mediante impresión en 3D prótesis temporales para la liberación controlada de antibióticos, de modo que puedan tratarse in situ infecciones causadas por implantes protésicos de rodilla y cadera.
El estudio preliminar, que ha sido publicado en la revista científica Pharmaceuticals, forma parte de la tesis doctoral de Carlos Bueno, dirigida por los profesores Cristina Balaguer y Vicente Rodilla y ha comparado la porosidad y la resistencia de distintas estructuras impresas en 3D con cuatro tipos de materiales para contener y liberar de forma controlada antibióticos.
Las infecciones en prótesis de rodilla y cadera surgen en menos del 2 % de los casos, pero son una de sus principales complicaciones de estas intervenciones. La proliferación de bacterias en la superficie del implante protésico es difícil de tratar con la administración habitual de antibióticos y hace necesaria una nueva intervención para reemplazarlo, primero por una prótesis temporal denominada espaciador, hasta que se elimina la infección, y después por una nueva prótesis.
Estos espaciadores provisionales se pueden impregnar de antibióticos para tratar la infección local provocada por la prótesis retirada, pero es necesario diseñar una estructura que permita su liberación controlada y garantice su resistencia. La tecnología de impresión en 3D puede facilitar el diseño de esta estructura, así como su adaptación personalizada a la anatomía de cada paciente, según explican.
En el estudio, los investigadores de la CEU UCH han valorado la idoneidad de cuatro materiales distintos para fabricar estas prótesis temporales mediante la tecnología 3D, ya que la impresión por capas permite crear estructuras cilíndricas generando en ellas cámaras huecas interconectadas por microporos, que pueden contener el antibiótico que se ha de ir liberando de forma localizada en la zona de la infección.
Así, han identificado el ácido poliláctico (PLA) como material idóneo y han diseñado una estructura con una porosidad que permite albergar fármaco hasta en un 10 % del volumen total sin afectar a su resistencia, que puede soportar una fuerza de hasta 500 kilos. También se han analizado otras características físicas del material, como su comportamiento a temperatura corporal y en interacción con el agua, replicando in vitro condiciones similares a las del organismo.
El Grupo de Investigación en Medicamentos de Liberación Controlada, que lidera la profesora Alicia López Castellano, cuenta con una amplia trayectoria en el diseño y evaluación de sistemas para la liberación controlada de fármacos, como insertos oculares y parches transdérmicos, a los que ahora suma los materiales protésicos impresos en 3D.
