Científicos crean un nuevo hidrogel que imita la piel humana y se regenera
Los investigadores han desarrollado un tipo de hidrogel que imita la elasticidad y rigidez de la piel humana y tiene capacidad para regenerarse.
Sabemos que nuestra piel pasa por un proceso de regeneración para reparar el tejido dañado después de una lesión; y la curación de la piel es uno de los resultados de esta regeneración.
Se han realizado varios estudios para desarrollar piel artificial que tenga estas propiedades regenerativas con el fin de ayudar en los tratamientos. Ahora, en un nuevo estudio publicado en la revista Nature Materials, los científicos han producido un tipo de hidrogel rígido y autocurativo que puede reestructurarse 24 horas después de ser cortado, imitando la piel humana.
Curar heridas mediante el “entrelazamiento”
Estos hidrogeles son polímeros ampliamente utilizados en medicina para la curación de lesiones. Y hasta ahora, los geles artificiales sólo podían imitar una de las características de la piel humana: la rigidez o regeneración. Pero ahora, los investigadores han conseguido combinar ambas propiedades en este nuevo hidrogel.
El nuevo hidrogel, con propiedades suaves y esponjosas, tenía nanohojas de arcilla ultrafinas añadidas a su composición. Por cada milímetro de espesor, el polímero contiene 10.000 capas de nanohojas, lo que garantiza una rigidez similar a la de la piel humana.
Pero, ¿cómo funciona este hidrogel? Los investigadores colocaron las nanohojas en una mezcla de agua y un polvo de monómeros (partículas que se combinan para formar polímeros). Posteriormente, esta mezcla fue expuesta a una lámpara de radiación ultravioleta (UV). Según Chen Liang, autor principal del estudio, la radiación UV hace que las moléculas individuales se unan entre sí, de modo que todo se convierte en un sólido elástico, es decir, un gel.
Aquí es donde entra el concepto de “entrelazamiento”: las delgadas capas de polímero comienzan a enrollarse unas alrededor de otras como pequeñas hebras de lana, pero en un orden aleatorio. Cuando estos polímeros están completamente entrelazados, son indistinguibles entre sí. “Son muy dinámicos y móviles a nivel molecular, y cuando los cortas, comienzan a entrelazarse nuevamente”, dijo Hang Zhang, coautor del estudio.
Cuatro horas después de cortar este material, ya se había autoregenerado en un 80 % o 90 %. Después de 24 horas generalmente estaba completamente reparado. Otro punto positivo de este hidrogel es que, debido a su gran cantidad de nanohojas, llega a ser tan rígido como la piel humana, y tiene un grado comparable de elasticidad y flexibilidad.
“Los hidrogeles rígidos, fuertes y autocurativos han sido un desafío durante mucho tiempo. Descubrimos un mecanismo para fortalecer los hidrogeles convencionalmente blandos. “Esto podría revolucionar el desarrollo de nuevos materiales con propiedades bioinspiradas”, dijo Zhang en un comunicado.
Según los investigadores, este trabajo es un ejemplo apasionante de cómo los materiales biológicos inspiran la búsqueda de nuevas combinaciones de propiedades para materiales sintéticos. Y aunque todavía queda un largo camino por recorrer antes de que este nuevo hidrogel pueda aplicarse en el mundo real, los resultados de la investigación representan un gran avance.
Referencias de la noticia:
Criado novo gel que imita pele humana e pode se regenerar. 08 de março, 2025. Tainá Rodrigues.
Stiff and self-healing hydrogels by polymer entanglements in co-planar nanoconfinement. 07 de março, 2025. Liang, et al.