El zumbido constante de un alto voltaje resuena detrás de las puertas del Laboratorio de Biomateriales del CICATA del IPN. No es el sonido de un experimento eléctrico convencional, sino el de una investigación que, inspirada en la estructura de una telaraña, está transformando el futuro de la medicina regenerativa en México.
El doctor Eduardo San Martín Martínez, investigador del Instituto Politécnico Nacional, y su equipo han dedicado más de una década a perfeccionar una malla nanométrica capaz de imitar la piel humana. Este material, basado en fibras hasta mil veces más delgadas que un cabello, promete tratamientos accesibles para lesiones complejas como quemaduras y pie diabético.
El origen de una innovación
La idea surgió en 2014, durante una estancia sabática en Bélgica, cuando un colega mencionó por primera vez el concepto de nanofibras. Intrigado por la posibilidad, San Martín retomó la inquietud al regresar a México. Fue entonces cuando su alumno, Josué Vázquez Jiménez, emprendió los primeros experimentos, ganándose el sobrenombre de “El hombre araña” al trabajar con filamentos prácticamente invisibles.
La mayor dificultad era la generación de nanofibras mediante electrohilado, proceso que requiere alto voltaje. Para resolverlo, adaptaron el transformador de un televisor antiguo (flyback) y lo conectaron a un equipo de laboratorio reciclado, creando así su propio sistema de electrospinning.
Una malla que guía a la vida
El electrohilado consiste en inyectar una solución de polímeros que, sometida a un campo eléctrico intenso, se estira en un chorro ultrafino. Al secarse, forma una malla bidimensional que imita la matriz extracelular, el andamio natural donde se regeneran los tejidos.
Para lograr un sustituto de piel funcional, el equipo necesitaba colágeno de alta pureza. La solución fue sostenible: extraerlo de residuos de la industria alimentaria, como la piel de pollo y de tilapia.
“El colágeno es el andamio para el crecimiento de células”, explica San Martín. “Si a este andamio le colocamos factores de crecimiento, se acelera la regeneración y cubre más rápido la herida”.
Al recubrir la malla con células del propio paciente—fibroblastos y queratinocitos—se forma un “andamio inteligente” que guía la proliferación celular. En pruebas de laboratorio, el equipo logró desarrollar 10 centímetros cúbicos de tejido dérmico en apenas 16 días. Una vez cumplida su función, el colágeno es reabsorbido por el cuerpo.
Una apuesta para tratar el pie diabético
Aunque el sustituto de piel es útil para múltiples lesiones, su aplicación más urgente está en el pie diabético, una afección que suele terminar en amputaciones debido a infecciones difíciles de controlar.
“El pie diabético es más complicado porque el sistema inmune ya no puede contener la infección”, señala el investigador.
Parches que liberan antibióticos
Además de regenerar tejido, las nanofibras también pueden administrar medicamentos. El equipo del IPN logró cargarlas con antibióticos, creando un nanoapósito que libera el fármaco directamente sobre la herida y durante periodos prolongados.
Esta estrategia combate la resistencia bacteriana y garantiza el cumplimiento terapéutico. También evita los efectos adversos de los antibióticos orales, al ingresar el medicamento por vía transdérmica sin alterar la flora intestinal.
Actualmente, el equipo está en negociación de patente y preparando la etapa de colaboración con hospitales para las pruebas clínicas en humanos.
“La ciencia sin conciencia no sirve”, reflexiona San Martín. “Hay que tener vocación de servicio”.
Sostenible
Para obtener colágeno de alta pureza, los científicos del IPN evitaron fuentes costosas y emplearon piel de pollo y tilapia, residuos de la industria alimentaria.
Meticuloso proceso
- Se inyecta una solución polimérica lista para ser estirada.
- El campo eléctrico transforma el líquido en un chorro ultrafino.
- El material se seca y forma una malla bidimensional.
- La malla se recubre con células de la piel del paciente para generar tejido nuevo.
- Las nanofibras se cargan con antibióticos para crear parches terapéuticos.