•Notícia

Investigadors de 37 països de tot el món participen a la 17ena Conferència Europea de Biomaterials, que ha organitzat el Centre de Recerca en Enginyeria Biomèdica (CREB) de la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC) de l'11 al 14 de setembre, al Palau de Congressos de Barcelona, i en la qual s'han presentat més de 600 treballs d'investigació sobre els grans temes de recerca emergents en aquest camp. Els biomaterials són aquells materials implantables en el cos humà destinats a avaluar, tractar, augmentar, substituir o reparar teixits, òrgans o funcions de l'organisme. Fa anys, s'avaluaven les possibilitats d'implantació de materials d'àmplia utilització en altres camps industrials mitjançant assaigs de rebuig, de biocompatibilitat i de propietats físiques i químiques (corrosió, fatiga, etc.).
Actualment, l'objectiu científic se centra en l'enginyeria de teixits, és a dir, el disseny de materials que compleixin en si mateixos algun tipus de funció biològica. Això implica aprofitar el coneixement de la biologia cel·lular i la biologia molecular per tal de saber com interacciona una cèl·lula amb el seu entorn. Aquest coneixement pot permetre als científics controlar el creixement i la proliferació de cèl·lules sobre un substrat, i, per tant, poder elaborar in vitro, en el laboratori, teixits que es podran implantar en el pacient i que seran tractats per l'organisme com a propis.
L'alliberament controlat de fàrmacs és un altre dels objectius científics en el camp dels biomaterials. Els científics treballen per dissenyar materials que puguin portar associat químicament o física el fàrmac específic que es vol subministrar a un punt determinat de l'organisme. Per tant és possible dissenyar un material que pugui interaccionar fàcilment amb les cèl·lules o teixits que es volen tractar, per exemple essent biodegradable en l'ambient biològic on es vol que actuï. Això pot voler dir fins i tot a l'interior d'una cèl·lula.
Per aconseguir tots aquests objectius, els científics aposten per les nanotecnologies, que permeten tractar els materials a nivell molecular i poden ajudar a resoldre molts problemes en aquest àmbit no resolts fins ara. Les nanotecnologies poden permetre ensamblar molècules com ho fan els teixits naturals i, per tant, poden ajudar a controlar l'elaboració de teixits idèntics als naturals per via biomimètica.

Al llarg de la conferència s'han presentat les darreres novetats en formulacions de ciments ossis, aliatges amb memòria de forma, biomaterials i components per fabricar sistemes ortopèdics i dentals, així com compostos biodegradables per fabricar implants òptims pel cos humà.
Entre d'altres intervencions, han destacat les dels professors nord-americans Samuel I. Stupp, de la Northwestern University, i un dels primers investigadors en nanotecnologia aplicada a escala molecular, i Larry V. McIntire, de la Rice University, i gran expert internacional en enginyeria de teixits. Stupp ha descobert un sistema per desenvolupar materials biomimètics a base d'ensemblar molècules orgàniques i inorgàniques, amb el mateix procediment que ho fa la pròpia naturalesa. Larry McIntire, professor i cap del Departament d'Enginyeria de la Rice University i expert internacional en enginyeria de teixits, ha descobert un nou mètode per cultivar cèl·lules sobre un substracte sintètic amb la finalitat de reproduir teixit biològic, la qual cosa té aplicacions en la reconstrucció d'artèries o de vasos sanguinis. Les seves investigacions han estat molt útils per estudiar, entre d'altres coses, les metàstasis de càncer.

La recerca del CREB
El Centre de Recerca en Enginyeria Biomèdica (CREB) de la UPC ha presentat en aquesta Conferència les quatre grans línies de recerca en les quals treballa actualment:

1. Elaboració de materials biodegradables (ciments ossis de fosfats de calci, vidres solubles i materials compòsits), que serveixin com a bastida per al cultiu de cèl·lules en enginyeria de teixits. Els ciments ossis de fosfats de calci amb porositat controlada poden ser colonitzats per cèl·lules òssies per a regenerar el teixit ossi. Una altra alternativa són els vidres solubles, sobretot si aquests es poden fer altament porosos perquè les cèl·lules òssies els puguin colonitzar i créixer en el seu interior. Després, el vidre s'acabarà dissolvent quan el teixit ossi ja estigui format. Finalment, els materials compòsits biodegradables a base de vidre soluble i de plàstic biodegradable, com ara l'àcid polilàctic, són també candidats a aquestes aplicacions.
2. Modificació de superfícies metàl·liques, de titani, per tal que siguin bioactives i sobre les quals hi pugui créixer teixit ossi sa. S'aconsegueix crear una capa de mineral idèntic al de l'os sobre la superfície metàl·lica que promou el creixement d'aquest teixit quan s'implanta.
3. Disseny de materials amb memòria de forma per a aplicacions òssies. Es desenvolupen sistemes basats en les propietats dels materials amb memòria de forma per aplicacions dentals i maxil·lofacials.
4. Simulació per ordinador de teixits i pròtesis així com del seu creixement. El mètode dels elements finits permet simular informàticament el funcionament d'un disc intervertebral i extreure quins són els paràmetres de funcionament més rellevants. També es pot modelitzar el comportament d'una possible pròtesi de disc intervertebral. Finalment el mètode dels elements finits és prou potent com per modelitzar el creixement d'un teixit, per exemple després d'una fractura òssia.

A més de les conferències, les principals empreses de bioenginyeria (MDMnet, Medicarb, Fibrogen, Isotis, Stryker Howmedica Osteonica, Kluwer, Q.sense, Karger, Klockner implants, FEI Company, Invibio, Springer, CSM Instruments i Instron) exposen en una fira els seus productes i serveis més rellevants per a la recerca, el desenvolupament i la innovació en aquest camp, amb les aplicacions mèdiques més importants. En la mateixa fira, es presenten 10 projectes de recerca europeus que s'estan duen a terme en el marc del programa d'investigació en biomaterials de la Unió Europea.
La 17ena. Conferència Europea de Biomaterials atorga enguany el Premi George Winter al millor investigador senior en bioenginyeria al professor Jan Feijen, de la universitat holandesa de Twente, per la seva trajectòria professional i per la seva aportació científica en l'àmbit dels plàstics implantables. I també concedeix el Premi Jean LeRay al millor investigador jove al doctor Rui Reis, de la Universitat do Minho, pels seus treballs d'investigació en enginyeria de teixits i en plàstics biodegradables

Fòrum de joves científics
En el mateix context, divendres, dia 12, té lloc el II Fòrum de Joves Científics (http://www.esb2002.com/prg01.html) d'aquest àmbit. L'objectiu és discutir sobre l'ensenyament i les sortides professionals i científiques en aquest camp. També es volen promoure homologacions d'estudis dins d'aquesta disciplina entre les universitats europees.
En l'àmbit de l'educació es presenten els programes d'ensenyament de primers cicles i de postgrau sobre biomaterials que existeixen a Europa. S'ha fet palesa la necessitat de desenvolupar plans d'estudi comuns entre els diferents països europeus per poder establir un nivell internacional clarament definit de qualitat, experiència i qualificació que faciliti la selecció professional i incrementi les oportunitats laborals dels graduats en aquesta matèria.
Pel que fa a les oportunitats professionals, estan evolucionant en paral·lel als recents avenços científics. Per tant, s'aprofundirà en l'experiència i la qualificació que les empreses de biomaterials i les universitats demanen als nous empleats. Quant als camps de recerca emergents, són importants de tenir-los en compte a l'hora de crear nous plans d'estudi i d'augmentar les oportunitats laborals.

Curriculums
Samuel I. Stupp és catedràtic de Ciència dels Materials, Química i Medicina a la Universitat de Northwestern (EUA), llicenciat en Ciències per la Universitat de California i doctorat per la Universitat de Northwestern. Al laboratori d'aquesta última universitat ha desenvolupat recerques que inclouen materials supramoleculars, biomaterials per a la reparació de teixits humans en medicina, propietats òptiques de sòlids orgànics, mol·lècules dendritíques que canvien les propietats dels polímers, i síntesis de semiconductors nanoestructurats. En el camp dels biomaterials, Stupp s'ha interessat molt especialment en la síntesi molecular de materials per a la reparació d'aquelles parts de l'organisme humà lligades per receptors cel·lulars o membranes. Al cap del mateix laboratori, Samuel I. Stupp ha estudiat la formació de materials híbrids que contenen, al mateix temps, components orgànics i inorgànics per dissenyar funcions d'una gran complexitat.

Larry V. McIntire és catedràtic del Departament d'Enginyeria a la Rice University (EUA). Llicenciat a la Cornell University i doctorat a Princeton, McIntire ha centrat les seves investigacions als aspectes de bioenginyeria de la biologia vascular, l'enginyeria cel·lular i l'enginyeria dels teixits. Un dels camps en que es basa la seva recerca és la interacció entre la biologia cel·lular, la biologia molecular i altres aspectes d'interès per estudiar el sistema cardiovascular. Dins d'aquesta àrea, ha desenvolupat diferents models per estudiar la trombosi, i ha fet la modulació d'interaccions adhesives de cèl·lules endotelials que marquen les parets de les venes i artèries en el cos humà, una recerca que ha servit per estudiar, entre d'altres coses, les metàstasis de càncer.

El programa de la 17ena Conferència Europea de Biomaterials es pot consultar a Internet: http://www.esb2002.com