11 de diciembre de 2012

El mecanismo de las púas del puercoespín puede inspirar el desarrollo de nuevas agujas médicas

El mecanismo de las púas del puercoespín puede inspirar el desarrollo de nuevas agujas médicas
FLICKR/ANDRES RUEDA

MADRID, 11 Dic. (EUROPA PRESS) -

Investigadores del Hospital Brigham y de Mujeres (BWH) en Boston (Estados Unidos) han descubierto lo fácilmente que penetran las púas del puercoespín norteamericano en los tejidos y por qué, una vez se han introducido en la carne, a menudo son difíciles de eliminar. Estos hallazgos, que se publican este lunes en 'Proceedings of the National Academy of Sciences', pueden ser beneficiosos para el desarrollo de canillas y agujas médicas.

Los investigadores, dirigidos por Jeffrey Karp, de la División de Ingeniería Biomédica de BWH y autor principal del estudio, junto con Robert Langer, del Massachusetts Institute of Technology (MIT), afirman que el hallazgo podría llevar a los fabricantes de dispositivos a diseñar agujas médicas que penetren fácilmente en las superficies y sean resistentes, así como crear la próxima generación de adhesivos médicos.

Los científicos usaron púas naturales de puercoespín y réplicas de plumas de poliuretano sintéticas para comprender las fuerzas físicas que entran en juego cuando las púas penetran y se retiran de una variedad de tejidos, incluyendo el músculo y la piel.

El puercoespín norteamericano tiene aproximadamente 30.000 púas defensivas en su parte posterior y las libera al entrar en contacto con los depredadores. Cada púa contiene una punta cónica negra salpicada con una capa de microscópicas púas en sentido hacia atrás y una base lisa cilíndrica, con lo que los investigadores revelaron que la geometría de la pluma le permite penetrar en el tejido con facilidad y una vez dentro mantener una alta adhesión.

Según los investigadores, las púas han desarrollado un mecanismo especializado al tener las púas microscópicas mirando hacia atrás, similares a hojas de sierra que requieren menos trabajo para cortar el tejido mediante la localización de lasfuerza en las puntas de los dientes de la hoja. Igual que las cuchillas dentadas proporcionan cortes más limpios en el tejido, las púas aparecen para minimizar la fuerza de penetración a través de la reducción de la deformación del tejido.

"Retirando cuidadosamente las púas, hemos descubierto que, además de sus características físicas, la ubicación de las púas desempeñan un papel importante en la reducción de las fuerzas de penetración y maximizan el trabajo necesario para tirar del tejido", dijo otro de los autores, Woo Kyung Cho, de la División de Ingeniería Biomédica del Departamento de Medicina BWH.

Los investigadores creen que este enfoque puede tener muchas implicaciones en múltiples disciplinas como la medicina. "Esto es especialmente cierto dado que las canillas pueden agarrar fuertemente el tejido con una profundidad mínima de penetración, a menos de medio centímetro es suficiente y no es necesario que se doblen como las grapas para lograr una fijación segura", explicó James Ankrum, estudiante graduado del MIT y coautor del estudio.

"Esto puede ser útil para desarrollar adhesivos médicos de próxima generación y potencialmente diseñar agujas con una reducción del dolor", agregó Karp. Según los investigadores, el siguiente paso será probar el enfoque sintético de la púa de puerco espín en una variedad de aplicaciones médicas.