El uso de bioplásticos en la medicina crece, debido a su biocompatibilidad, que los hace ideales para diversas aplicaciones.
BIOPOLÍMEROS
Constante innovación
Bioplásticos para el sector médico, desafíos y oportunidades
Jorge Rodríguez
2 de octubre de 2024
El uso de bioplásticos en la medicina está creciendo, debido a sus propiedades biocompatibles, que los hacen ideales para diversas aplicaciones, desde suturas quirúrgicas hasta estructuras para la ingeniería de tejidos. Los biopolímeros están emergiendo también como una solución más ecológica para el envasado de dispositivos médicos, proporcionando una alternativa sostenible a los materiales plásticos tradicionales.
El PLA y los compuestos a base de almidón son ampliamente utilizados en el sector médico
El ácido poliláctico (PLA) y los compuestos a base de almidón son ampliamente utilizados, destacando su papel en el desarrollo de dispositivos médicos, como catéteres y jeringas desechables, gracias a su biodegradabilidad y compatibilidad con el cuerpo humano.
El PLA, que constituye el 40% de los biopolímeros biodegradables que se utilizan en este sector, es también clave en la cicatrización de heridas y en la prevención de adherencias posoperatorias.
Los biopolímeros están emergiendo como una solución más ecológica para el envasado de dispositivos médicos.
Aastha Mahanta, consultora asociada de Polímeros y Productos Químicos especializados de ChemBizR, explica que, además del PLA, otros biopolímeros como la policaprolactona (PCL) y los PHA se están utilizando cada vez más en aplicaciones médicas. El PCL, por ejemplo, es apreciado por su lenta tasa de degradación y su uso en ingeniería de tejidos y administración de medicamentos. El poli-3-hidroxibutirato (PHB), un tipo de PHA producido por fermentación bacteriana, se emplea en implantes quirúrgicos biodegradables, especialmente en placas de osteosíntesis. Otro material de interés es el ácido poli(láctico-co-glicólico) (PLGA), aprobado por las principales agencias regulatorias y que se emplea en la regeneración ósea. La poliamida 11 (PA 11), derivada de aceites vegetales, también ha ganado relevancia en la fabricación de instrumentos quirúrgicos.
La policaprolactona (PCL) y los PHA se están usando cada vez más
La innovación en bioplásticos para la medicina está en constante avance. TOTAL CORBION ha desarrollado resinas de PLA con alta resistencia térmica, capaces de soportar temperaturas superiores a los 100 °C. La empresa NATUREWORKS está construyendo una planta en Tailandia con el objetivo de incrementar su capacidad de producción en un 50%. Este complejo estará operativo en 2025 y contará con una capacidad de 75.000 Tms. anuales de biopolímero Ingeo, una alternativa de baja huella de carbono hecha de materias primas renovables.
La biodegradabilidad es una ventaja, pero puede suponer un desafío en términos de vida útil y almacenamiento de productos médicos.
Sin embargo, no todos los bioplásticos son completamente biodegradables. El PLA, por ejemplo, requiere temperaturas superiores a los 50-60 °C para degradarse de forma efectiva. A pesar de estos desafíos, se están investigando mezclas de diferentes polímeros biológicos que podrían mejorar su rendimiento en el ámbito médico, como el copolímero lignina-PHB, que combina las propiedades mecánicas del PHB con la resistencia de la lignina.
La inferior resistencia ante productos químicos y altas temperaturas limita el uso de bioplásticos en medicina
Asia, en particular Tailandia, se está posicionando como un centro clave en la producción de bioplásticos biodegradables, atrayendo más de 1.100 millones de dólares en inversiones en los últimos cinco años. Nuevas investigaciones sobre bioplásticos antibacterianos, como los desarrollados a partir de la clara de huevo por investigadores de la Universidad de Georgia, y el uso de algas marinas para dispositivos médicos por la empresa SYMBIOTEX; avanzan que las aplicaciones de los biopolímeros en la medicina seguirán aumentando.
El PLA representa el 40% de los biopolímeros biodegradables que se utilizan en medicina, destacando su papel en la fabricación de catéteres y jeringas desechables.
Los bioplásticos aún enfrentan limitaciones en el sector médico. Su resistencia mecánica y durabilidad ante productos químicos y altas temperaturas es inferior a la de los materiales tradicionales, lo que limita su uso en ciertas aplicaciones médicas.
Además, su biodegradabilidad puede suponer un desafío en términos de vida útil y almacenamiento de productos médicos. También existe preocupación por la cantidad de sustancias químicas presentes en algunos bioplásticos, lo que ha generado dudas sobre su viabilidad a largo plazo.
En España, el proyecto PHASAL está creando nuevos bioplásticos biodegradables a partir de residuos agroalimentarios con los que puedan fabricarse parches transdérmicos y equipos de sutura. La investigación está desarrollando nuevos grados de plásticos biodegradables (PHA) obtenidos de la valorización de residuos orgánicos.
Hay preocupación por las sustancias químicas presentes en algunos biopolímeros, lo que genera dudas para algunas aplicaciones médicas
Estos materiales contarán también con propiedades avanzadas de procesabilidad y de biocompatibilidad. También se está estudiando la aplicación de PHAs como sistemas liberadores de fármacos, en los que se encapsularán agentes bioactivos. Un hito importante será establecer las interacciones entre el PHA y los agentes bioactivos porque de ello depende la dosificación y la liberación.
Más del 50% del plástico que se utiliza en aplicaciones médicas es de un solo uso, debido a las exigencias de higiene y esterilización que se requieren. Además, en el ámbito de la salud, las opciones de reciclaje son muy limitadas.
