Los homogeneizadores GEA potencian las biotintas para la medicina regenerativa

El equipo de GEA pasó tiempo con los científicos aprendiendo sobre sus investigaciones, retos y objetivos, para que pudieran comprender realmente el papel fundamental que desempeña la homogeneización en la creación de fibras de celulosa nanoestructuradas a partir del material de eucalipto despulpado. En tan solo un par de años, en colaboración con el director académico del proyecto, la Prof. Dr. Mag. Karin Stana Kleinschek, doctora y vicedirectora del Instituto de Química y Tecnología de Sistemas Biobasados (IBioSys) de la universidad, el equipo desarrolló un robusto proceso de homogeneización. Permite a los investigadores procesar la nanocelulosa derivada del eucalipto como “tinta” líquida 

Estas tintas a base de nanocelulosa pueden imprimirse en 3D en estructuras que reproducen la biomecánica anisotrópica de distintos tejidos humanos, como vasos sanguíneos y tráqueas, explica el doctor Rupert Kargl, profesor adjunto de IBioSys. Tras las pruebas adecuadas, estos “tejidos” derivados de plantas, generados a partir de recursos renovables, podrían utilizarse para preparar modelos de órganos que se asemejen a la anatomía y la biomecánica de las arterias de los pacientes. “Estos modelos pueden ser utilizados por los cirujanos para planificar intervenciones cardiovasculares y adaptar los implantes a la anatomía del paciente”, afirma Kargl. 

Facilitar la ciencia de los materiales a partir de los primeros principios

“De hecho, la nanocelulosa puede comprarse parcialmente procesada, pero la profesora Stana Kleinschek estaba interesada en diseñar los materiales a partir de los primeros principios”, afirma Grasselli. “Con nuestra tecnología, los científicos pueden adaptar la receta y seguir investigando los efectos del pretratamiento y la homogeneización en las propiedades y la estructura del material. Les proporciona un mayor control del proceso, como la fuente de fibra y el pretratamiento, y una visión de cómo la homogeneización influye en la estructura de la nanocelulosa y en la reología del material y de las piezas finales impresas en 3D”. 

Kargl aprecia especialmente cómo pueden modificarse la presión, la concentración de fibras, el número de ciclos y la temperatura. ”La materia prima, el pretratamiento, el número de ciclos y la presión son los factores que más influyen en el tamaño de la fibra y la reología de la tinta”, afirma.

Los investigadores del instituto combinan su experiencia en química y tecnología de materiales de base biológica, trabajando en el desarrollo de métodos para derivar, sintetizar y modificar productos naturales bioactivos a partir de fuentes renovables. Las posibles aplicaciones son muchas, incluyendo su uso en impresión 3D, recubrimiento y sustancias tensioactivas, en campos que van desde dispositivos biomédicos e implantes hasta envases, textiles, cosméticos y revestimientos de papel.

Totalmente adaptable y colaborativo

“La colaboración en curso entre GEA y el equipo del Instituto IBioSys es especialmente emocionante porque los investigadores de la universidad están a la vanguardia de la investigación y el desarrollo de materiales de base biológica”, afirma Grasselli. “Están conectados con investigadores, tanto dentro del centro tecnológico como externamente, en campos relacionados o afines, y nosotros estamos aquí para trabajar con ellos y aportar nuestra experiencia y tecnologías de procesado para ayudar a acelerar la investigación y el desarrollo en una amplia gama de campos innovadores de productos y aplicaciones de base biológica”.