Investigadores de todo el mundo destacan la multidisciplinariedad como elemento clave en el Siglo XXI. La misma ha permitido que investigadores de distintas naciones del mundo puedan entrar en colaboración para desarrollar -de manera grupal- proyectos de investigación que permitan resolver problemas comunes que enfrenta la sociedad actual y que constituyen una constante en la comunidad científica internacional.

Según los expertos, el futuro de las humanidades pasa por cruzar disciplinas y que los proyectos sean de carácter transnacional. La multidisciplinariedad es percibida como una cooperación entre diferentes disciplinas no o poco afines.

En Venezuela, el planteamiento no ha sido distinto. Los científicos nacionales dan cuenta de la necesidad de involucrar a todas las áreas y especialidades que requiera un determinado proyecto, para garantizar -en gran medida- el éxito del mismo. Asimismo, resaltan el papel de la ciencia aplicada desde el conocimiento científico a las necesidades y al desarrollo tecnológico del país.

En ese orden, un grupo de investigadores venezolanos desarrollan un interesante proyecto denominado: “Prótesis óseas en cerámicas biocompatibles para animales”, con el respaldo financiero del Fondo Nacional de Ciencia, Tecnología e Innovación (Fonacit), organismo adscrito al Ministerio del Poder Popular para Ciencia, Tecnología e Industrias Intermedias (Mcti).

El estudio comprende la participación de investigadores del Instituto Universitario Tecnológico “Federico Rivero Palacio” (IUT), en la figura del Dr. Arnaldo Millán, la Universidad Simón Bolívar (USB), con la Prof. Karem Noris, y el Instituto Venezolano de Investigaciones Científicas (IVIC), donde se encuentra la Dra. Gema González.

El objetivo del proyecto es lograr la elaboración de elementos óseos completos que resulten biocompatibles, a partir del novedoso método de conformado diseñado por el doctor en Química Aplicada, Arnaldo Millán, el cual permite obtener productos de este tipo, con calidad controlada y certificada.

Esto quiere decir, que se podrán obtener piezas de cerámicas y de metales con buena resistencia mecánica y con porosidad similar a la del hueso, lo que ha constituido un gran reto para los expertos en el mundo de todas las ciencias de los materiales. En el área de conformado de elementos en cerámica es muy difícil pegar dos cuerpos.

Así lo dio a conocer el coordinador del proyecto, Arnaldo Millán, especialista en Conformado de Cerámicas Especiales, quien precisó que “este método permite moldear diferentes materiales y elaborar una pieza, que no es más que un hueso artificial, cuya composición puede ser de hidroxiapatita u otros materiales”.

Allí radica la novedad y el impacto de elaborar este tipo de piezas, especialmente aquellas que van a sustituir huesos largos y grandes que puedan soportar carga, como el caso de las requeridas para suplantar traumas en los que obligatoriamente se tendría que utilizar un metal. En otras palabras, lo que se pretende es elaborar elementos óseos o piezas artificiales que sustituyan al hueso original en lugar de pegar el hueso, en casos que ocurra una fractura.

Es de resaltar que los investigadores involucrados prevén que -en principio- este tipo de piezas serán utilizadas como implantes en animales para luego proyectarlo en seres humanos.

Por su parte, la doctora Gema González, jefa del Centro de Ingeniería de Materiales y Nanotecnología del Ivic, subrayó que piensan elaborar el fémur del conejo puesto que es una pieza que no es producida en el mundo, de forma completa. “Estamos realizando pruebas con alúmina, por ser ésta más económica y para ir verificando el proceso que, luego de tenerlo definido, se procederá a conformar los elementos con hidroxiapatita”, puntualizó.

La hidroxiapatita es un fosfato de calcio hidratado con la misma composición química y estructura de la cual está formada la parte mineral del hueso. En el país, odontólogos de la Universidad del Zulia y de Los Andes utilizan este tipo de materiales diseñados por el equipo de Gema González, reportando experiencias satisfactorias.

Reómetro modular con aportes del Fonacit
Según resaltó el profesor, Arnaldo Millán, gracias a los aportes del Fonacit, el grupo de investigación logró adquirir un Reómetro Modular, el cual posee un conjunto de sensores que permiten trabajar en un amplio rango de materiales. Por ejemplo, con polímeros y suspensión de cerámicas aditivadas con polímeros, así como materiales plásticos pues se tienen elementos que permiten calentar a distintas temperaturas y presiones.

Asimismo, permite poder realizar observaciones de la muestra durante el proceso de ensayo y conocer cuál es la orientación y conformación de las partículas de los materiales, así como las propiedades finales que conformarán el material.

Resaltó que ha sido de mucha utilidad puesto que el poder evaluar las características de la suspensión (grado de viscosidad o el tipo de partículas) es importante para el procesamiento que se dará al material o la pieza final. “Si no se tiene la calidad de suspensión, la posibilidad de tener defectos en el cuerpo y, en consecuencia, fallas del elemento, es sumamente alta”, explicó.

Articulación de instituciones y trabajo en equipo
El proyecto “Prótesis óseas en cerámicas biocompatibles para animales” se caracteriza por ser multidisciplinario pues requirió conocer y vincular a investigadores de todas las áreas y especialidades involucradas.

De forma paralela, trabajaron en la síntesis de los materiales logrando obtener kilo y medio de hidroxiapatita nanométrica, para la cual se realizan tratamientos a fin de determinar el mejor comportamiento de este material sintetizado en el país por la doctora Gema González en el Ivic.

Entretanto, la Prof. Karem Noris de la USB, colabora activamente realizando las pruebas biológicas de adhesión y proliferación celular. Esta investigadora venía trabajando en el área de biocompatibilidad (ensayos con células) y luego se incorporó al equipo del profesor Millán, asumiendo el trabajo de validación de las células para conocer el nivel de aceptación que poseen frente al material.

En suma, el trabajo desarrollado por estos tres científicos venezolanos constituye un logro significativo para la ciencia nacional. Realizar el molde para una de las piezas más complejas en el mundo como es el fémur de un conejo con tecnología propia, es un gran paso para avanzar en el desarrollo de materiales de este tipo en el país.

Con esto, estarán en la capacidad de desarrollar otras piezas de menor complejidad, pues lo que se requeriría es cambiar la distribución de la porosidad y el tamaño del poro.

Tecnologías de este tipo, permiten además del diseño de piezas como huesos artificiales, elementos que pueden ser utilizados con fines médicos tales como filtros, membranas, entre otros, lo que ocasionaría un gran impacto en las disciplinas complementarias a la medicina, ya que resolvería un conjunto de problemas existentes en el sector salud en Venezuela, específicamente en Odontología, Cirugía Maxilofacial, Ortopedia, y Traumatología, entre otras especialidades.