La Universidad de Cádiz convierte restos de viñedos en un material con potencial para sustituir implantes metálicos
Un equipo investigador desarrolla un biocompuesto a partir de celulosa extraída de la vid Tintilla de Rota que mejora la resistencia del PLA y abre nuevas posibilidades para la medicina regenerativa
Los restos de poda que cada año genera el cultivo de la Tintilla de Rota, una variedad de uva que es propia y autóctona de la provincia de Cádiz, podrían tener un nuevo destino muy distinto al habitual.
Un grupo de investigadores de la Universidad de Cádiz (UCA) ha desarrollado un biocompuesto que aprovecha esa biomasa agrícola a fin de poder fabricar materiales compatibles con el organismo y con potencial aplicación en dispositivos biomédicos reabsorbibles, una línea de trabajo que combina innovación sanitaria y economía circular.
El nuevo material, denominado PLACEL10, incorpora un 10% de celulosa obtenida de ramas de vid y un 90% de ácido poliláctico (PLA), un polímero biodegradable de origen renovable ampliamente utilizado en impresión 3D, suturas y otras aplicaciones médicas.
Según los resultados obtenidos por el equipo, esta combinación mejora las propiedades mecánicas del PLA convencional y presenta una elevada biocompatibilidad en ensayos realizados con células óseas humanas.
UCA: un residuo agrícola convertido en materia prima para aplicaciones médicas
El proyecto parte de un objetivo claro: dar valor a un residuo abundante del sector vitivinícola mediante su transformación en un material de alto valor añadido.
Para ello, los investigadores extrajeron celulosa de los restos de poda procedentes de viñedos de Tintilla de Rota mediante tratamientos químicos que eliminaron los compuestos no celulósicos presentes en la madera.
Posteriormente, esa fibra vegetal se incorporó al PLA para obtener un nuevo biocompuesto con mejores prestaciones estructurales.
Los ensayos mostraron un aumento de la rigidez y de la resistencia respecto al polímero procesado sin refuerzo vegetal, características especialmente relevantes cuando se plantea su uso en dispositivos destinados a soportar cargas temporales durante procesos de regeneración de tejidos.
Los responsables del estudio destacan que la poda de vid ofrecía ventajas frente a otros residuos vegetales evaluados previamente, como una menor humedad inicial, mayor disponibilidad y un proceso de tratamiento más sencillo, factores que facilitarían un futuro escalado de la producción.
Ensayos con células humanas y más del 95% de viabilidad
La investigación no se limitó a analizar el comportamiento mecánico del nuevo material. El equipo también evaluó su respuesta biológica mediante pruebas in vitro con osteoblastos humanos, las células responsables de la formación y reparación del tejido óseo.
Los resultados reflejaron una viabilidad celular superior al 95% y una respuesta proliferativa tras 72 horas de cultivo, indicadores que apuntan a la ausencia de citotoxicidad en las condiciones analizadas.
Estas características sitúan al biocompuesto como un candidato prometedor para desarrollar rellenos óseos biodegradables, pequeños implantes temporales o elementos reabsorbibles como tornillos, grapas y suturas, evitando en determinados casos el empleo de componentes metálicos.
Aun así, los investigadores subrayan que estos resultados corresponden a una fase experimental y que todavía serán necesarios nuevos estudios sobre degradación, caracterización del material y validación preclínica antes de plantear posibles aplicaciones clínicas.
Economía circular con sello gaditano
Este trabajo forma parte de una línea de investigación impulsada por la Universidad de Cádiz centrada en la valorización de residuos agroindustriales para obtener biomateriales sostenibles.
En los últimos años, el grupo ha investigado también el aprovechamiento de otros subproductos como residuos de remolacha azucarera, lana residual, piel de atún rojo, restos de marroquinería o corcho, con el objetivo de convertir desechos locales en recursos para sectores de alto valor tecnológico.
En esta nueva fase, los investigadores trabajan en optimizar el proceso de extracción de la celulosa para incrementar el porcentaje de fibra vegetal incorporada al biocompuesto sin comprometer sus propiedades.
De forma paralela estudian la posibilidad de emplear residuos procedentes de otras variedades de vid y continúan evaluando su comportamiento como sustituto biodegradable del material metálico en pequeños implantes óseos.
El estudio ha contado con la participación de especialistas de distintos departamentos de la Universidad de Cádiz, así como del Instituto de Biomoléculas (INBio) y del Instituto de Investigación e Innovación Biomédica de Cádiz (INiBICA).
La investigación se ha desarrollado con financiación de la Junta de Andalucía y fondos europeos a través del proyecto AGROCOM, además de la colaboración de la Bodega Luis Pérez, que suministró los restos de poda empleados como materia prima.