Un implante bioinspirado liderado por IQS abre nuevas vías para la regeneración ósea infantil

Investigadores de los grupos de Ingeniería de Materiales (GEMAT) y de Ingeniería de Productos Industriales (GEPI) de IQS trabajan en el proyecto BIO-GRASP. El objetivo de esta investigación es desarrollar un implante innovador para la generación del hueso alveolar que favorezca su osteointegración biomecánica, destinado específicamente a pacientes pediátricos con fisura labiopalatina, como el labio leporino.

Ante este reto, el Dr. Robert Texidó Bartés (GEMAT) y el Dr. Horacio Rostro González (GEPI) lideran un estudio que cuenta con la colaboración del Hospital Sant Joan de Déu. El proyecto está financiado por la Agencia Estatal de Investigación (AEI), dentro del Plan Estatal “Proyectos de Generación de Conocimiento”.

La compleja cirugía maxilofacial pediátrica

La fisura labiopalatina es una de las malformaciones congénitas craneofaciales más frecuentes y se manifiesta como una apertura en el labio superior o el paladar. Su tratamiento actual requiere injertos óseos autólogos para restaurar el arco óseo y cerrar fístulas. Aunque eficaz, esta estrategia presenta limitaciones como la disponibilidad de tejido y la morbilidad en la zona donante.

Un factor crítico detectado por los investigadores es que, si bien la planificación quirúrgica es clave, el comportamiento de la biomecánica tras la implantación sigue siendo poco conocido. En este contexto, BIO-GRASP parte de los resultados del proyecto previo BIOMOD, donde ambos grupos de IQS estudiaron la distribución de tensiones en la zona maxilar mediante modelos computacionales e imágenes clínicas para comprender qué condiciones favorecen una mejor integración del injerto.

Un injerto alveolar bioinspirado con mejor osteointegración

El proyecto BIO-GRASP se basa en la hipótesis de que el comportamiento biomecánico del injerto es determinante para el éxito de la regeneración ósea. Por ello, el equipo trabaja en un injerto bioinspirado capaz de imitar la adaptación mecánica natural que ocurre durante la cicatrización, proporcionando al tejido de la fisura condiciones mecano-biológicas óptimas.

La investigación se desarrolla en dos vertientes tecnológicas complementarias:

• Inteligencia artificial y personalización: en el grupo GEPI, el Dr. Rostro lidera el análisis de datos de BIOMOD para construir una biblioteca de casos clínicos. Mediante herramientas de IA, se relacionan la geometría del defecto y la distribución de tensiones para identificar patrones de éxito. Esta información permitirá diseñar implantes personalizados adaptados a las características únicas de cada paciente.

• Biomateriales y fabricación 3D: en el grupo GEMAT, el Dr. Texidó desarrolla biomateriales imprimibles en 3D con arquitecturas tipo giroide. Estas estructuras facilitan la difusión de oxígeno, la vascularización y la migración celular. Además, incorporan un polímero con memoria de forma que aporta señalización biomecánica controlada al tejido, actuando como una plataforma que modula el entorno mecánico para favorecer la regeneración.

Orientación traslacional y beneficio clínico

La estrecha colaboración con el Hospital Sant Joan de Déu refuerza el carácter traslacional del proyecto, conectando el diseño de laboratorio con las necesidades reales de la práctica clínica. Al finalizar, BIO-GRASP busca aportar herramientas que mejoren el diseño de estrategias regenerativas y faciliten la aplicación clínica de injertos con señalización biomecánica personalizada, mejorando la evolución y calidad de vida de los niños con fisura labiopalatina.