Mejorar el cuerpo humano con implantes mecánicos parecía ciencia-ficción hace unos años. El investigador Berardo Mario Manzi estudia en la URV nuevas alternativas para los implantes médicos

¿En qué contexto desarrollas tu investigación?

Cada año se implantan millones de prótesis, la gran mayoría de acero y titanio, aunque a veces generan problemas. Nosotros trabajamos con el silicio negro, un material que se utiliza habitualmente para paneles solares, pero nosotros hemos descubierto que tiene propiedades antibacterianas. Y, además, a las células de los mamíferos les gusta colonizar estas superficies.

¿Cuáles son los problemas que tiene este material?

Nosotros nos hemos planteado que pueden ser una alternativa para los implantes médicos. El problema del silicio negro es que no solo destruye las bacterias, sino también los glóbulos rojos. Para entender lo que pasa tenemos que aproximarnos a este material a escala nanométrica. La superficie no es plana, sino que está formada por picos en forma de aguja. Cuando entran en contacto, los glóbulos rojos explotan.

¿Y qué se puede hacer para que no pase?

Intentamos estudiar modificaciones de estas superficies para ver si conseguimos no destruir los glóbulos rojos. Para eso hacemos simulaciones con el ordenador, para estudiar la geometría y la topología de la superficie. Además, ya que estos implantes tienen que entrar en nuestro cuerpo, este tiene un mecanismo de defensa natural que son las proteínas. Por eso lo que hacemos es intentar entender de qué manera las proteínas interactúan con estas superficies.

¿Y cómo interactúan las proteínas con este material?

Las proteínas cubren en segundos el material y lo dejan sin propiedades antibacterianas. Simulamos con el ordenador cómo interactuarían diferentes tipos de proteínas cuando se depositen en diferentes estructuras de silicio negro. En determinadas situaciones, las proteínas con una estructura más grande podrían quedar enganchadas entre los picos e impedir que las más pequeñas taponasen el material.

¿Cuáles son las expectativas que abren la investigación?

Si al final estas superficies no pueden ser utilizadas para implantes médicos siempre podríamos encontrar otra utilidad, como por ejemplo utilizarlas para hacer guantes para intervenciones quirúrgicas o para azafatas de trabajo para el hospital. Las ventajas que tenemos con las simulaciones a través del ordenador son que ahorramos mucho tiempo y dinero que si hubiésemos utilizado  materiales reales los costes serían muy altos.

Geometría biocompatible:

Ciencia en un minuto: ¿Qué propiedades tiene el silicio negro?