Un parche bioimpreso en 3D se encuentra en desarrollo para convertirse en una alternativa con potencial para mejorar el tratamiento de heridas crónicas, especialmente aquellas asociadas al pie diabético.
Más de 140 mil personas son diagnosticadas cada año con pie diabético en el Perú. Esta condición constituye una de las principales causas de heridas crónicas y amputaciones, además de representar un desafío para la salud pública por la dificultad de su tratamiento y sus efectos en la calidad de vida de los pacientes.
Ante esta problemática, un equipo de investigación de la PUCP diseñó un biomaterial que integra alginato y matrices bioactivas obtenidas del parénquima de Aloe vera. Ambos componentes se procesan mediante bioimpresión 3D para producir una estructura porosa de alta precisión.
El alginato proporciona soporte estructural, mientras que el Aloe vera aporta propiedades bioactivas. La combinación permite fabricar un parche capaz de absorber el exudado de las heridas, facilitar el intercambio de gases y generar un microambiente favorable para la regeneración y reparación del tejido.
“Las heridas crónicas pueden tardar meses en cicatrizar y afectar seriamente la calidad de vida de los pacientes. El proyecto busca aprovechar el potencial de la bioimpresión 3D para fabricar parches que respondan a las necesidades de las heridas”, explicó Rene Flores, investigadora postdoctoral del proyecto y docente de la PUCP.
Parche bioimpreso en 3D alcanza etapa preclínica
Actualmente, el proyecto se encuentra en el nivel de madurez tecnológica TRL 4. En diálogo con la agencia Andina, la científica explicó que esta etapa consiste en validar los diferentes componentes del prototipo en condiciones controladas de laboratorio y comprobar que su fabricación a baja escala sea técnicamente viable y reproducible.
Para llegar a este nivel, las investigadoras establecieron protocolos destinados a obtener y caracterizar las matrices bioactivas del Aloe vera. Este proceso permitió extraer la materia prima con un rendimiento adecuado y definir las condiciones necesarias para incorporarla en la formulación del biomaterial.
Otro paso fue la optimización reológica de la biotinta. Los ensayos buscaron identificar formulaciones que pudieran fluir durante la impresión y recuperar rápidamente su estructura una vez depositadas, evitando que el parche pierda la geometría definida en el diseño digital.
El equipo también comparó diferentes métodos de estabilización. Los resultados mostraron que la liofilización conserva mejor la porosidad del biomaterial que el secado convencional en estufa y aumenta su capacidad de hinchamiento, una propiedad importante para absorber los fluidos producidos por las heridas.
Asimismo, se ajustaron parámetros de bioimpresión como la presión, la velocidad de extrusión y la concentración del agente reticulante. Estas pruebas permitieron obtener un prototipo rectangular con una estructura porosa interconectada, alta transparencia y flexibilidad suficiente para su manipulación.
“La arquitectura porosa del parche facilita el manejo del exceso de fluidos, mantiene una adecuada permeabilidad al oxígeno y crea condiciones favorables para la recuperación del tejido”, señaló Fanny Casado, responsable técnica del proyecto y docente de Ingeniería de la PUCP.
Evaluación del desempeño del parche bioimpreso en 3D
La evaluación del biomaterial busca comprobar que el prototipo cumpla con las propiedades estructurales, mecánicas y funcionales necesarias para una futura aplicación clínica. También debe verificarse que mantenga su integridad después de procesos críticos como la esterilización.
Una de las pruebas analiza el comportamiento reológico del hidrogel mediante un ensayo de tres intervalos, conocido como 3ITT. El procedimiento permite comprobar que la biotinta sea suficientemente fluida durante la extrusión y que recupere su rigidez después de la impresión para conservar la forma del parche.
La fidelidad de impresión se evalúa mediante indicadores como el índice de imprimibilidad, la tasa de difusión del filamento y la tasa de extensión. Estas métricas permiten determinar si la estructura producida reproduce correctamente el diseño original y mantiene poros interconectados de dimensiones controladas.
También se estudiarán la capacidad de hinchamiento y la tasa de degradación del material en soluciones que simulan el entorno biológico. La absorción de fluidos es fundamental para controlar el exudado, mientras que la degradación debe producirse de manera compatible con el proceso de recuperación del tejido.
Otro aspecto central es la esterilización mediante radiación gamma. De acuerdo con los criterios de la norma ISO 11137-1, el equipo deberá determinar la dosis máxima aceptable y validar que el procedimiento no altere las propiedades fisicoquímicas, mecánicas o biológicas del parche.
La transparencia del prototipo permitiría observar la evolución de la herida sin retirar continuamente el apósito. Su flexibilidad facilitaría la manipulación y adaptación del material a diferentes zonas anatómicas.
Tras concluir la validación en laboratorio, el proyecto científico peruano deberá avanzar hacia ensayos comparativos in vivo. Estos estudios permitirán generar evidencia sobre la seguridad del biomaterial, su capacidad para favorecer la regeneración del tejido y su posible efecto en la reducción de la inflamación.
Además, el equipo tendrá que estandarizar el proceso de fabricación bajo normativas regulatorias internacionales antes de avanzar hacia niveles superiores de madurez tecnológica, ampliar la producción y evaluar una eventual aplicación comercial.
Publicado: 14/7/2026