{"id":11321,"date":"2026-11-03T11:38:57","date_gmt":"2026-11-03T14:38:57","guid":{"rendered":"https:\/\/dicyt.usach.cl\/?p=11321"},"modified":"2026-11-03T14:55:42","modified_gmt":"2026-11-03T17:55:42","slug":"la-arquitectura-de-los-huesos-la-apuesta-cientifica-de-la-usach-para-regenerar-tejidos","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/dicyt.usach.cl\/index.php\/la-arquitectura-de-los-huesos-la-apuesta-cientifica-de-la-usach-para-regenerar-tejidos\/","title":{"rendered":"La arquitectura de los huesos: la apuesta cient\u00edfica de la Usach para regenerar tejidos"},"content":{"rendered":"\t\t
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Un proyecto Fondecyt Regular adjudicado el a\u00f1o 2023 por la investigadora Usach Dra. Paula Zapata, y como coinvestigador el Dr. Pedro Orihuela donde desarrollaron estructuras a partir de pol\u00edmeros y compuestos de origen natural para favorecer la regeneraci\u00f3n de tejidos \u00f3seos y de la piel. Los resultados de la investigaci\u00f3n, que incluyeron pruebas preliminares en animales en colaboraci\u00f3n con la Universidad Aut\u00f3noma de M\u00e9xico, abrieron nuevas posibilidades para el dise\u00f1o de materiales mediante impresi\u00f3n 3D.<\/strong><\/p>

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Compuestos principalmente por minerales como el calcio y el f\u00f3sforo, junto con prote\u00ednas que les proporcionan flexibilidad y resistencia, los huesos son estructuras vivas que, adem\u00e1s de sostener el cuerpo humano y proteger sus \u00f3rganos, poseen la capacidad de renovarse y reparar sus propios da\u00f1os mediante una constante actividad celular.<\/span><\/p>

Cuando ocurre una fractura, el organismo pone en marcha un complejo proceso de reparaci\u00f3n que comienza con la formaci\u00f3n de un co\u00e1gulo en la zona afectada, seguido por la producci\u00f3n de nuevo tejido que progresivamente reconstruye el hueso da\u00f1ado hasta recuperar su forma y resistencia. Sin embargo, esta capacidad natural puede verse disminuida con el paso de los a\u00f1os, especialmente durante el envejecimiento, cuando la p\u00e9rdida de densidad \u00f3sea y otros cambios propios del organismo aumentan el riesgo de fracturas y pueden dificultar su recuperaci\u00f3n.<\/span><\/p>

En Chile, el envejecimiento de la poblaci\u00f3n avanza de manera sostenida, pasando de 1,3 millones de personas mayores de 60 a\u00f1os en 1992 a cerca de 3,7 millones en 2024, seg\u00fan cifras del <\/span>Instituto Nacional de Estad\u00edsticas (INE).<\/span><\/i> Una tendencia que se podr\u00eda profundizar hacia 2050, donde se proyecta que este grupo representar\u00e1 el 36,5% de la poblaci\u00f3n nacional.<\/span><\/p>

Actualmente, m\u00e1s de 593 mil personas tienen 80 a\u00f1os o m\u00e1s, una etapa de la vida en que las fracturas pueden representar un riesgo especialmente grave para la salud, y que en 2026, la <\/span>Revista M\u00e9dica de Chile<\/span><\/i> identific\u00f3 una asociaci\u00f3n entre esta edad y una mayor probabilidad de fallecimiento durante la hospitalizaci\u00f3n por fractura de cadera.<\/span><\/p>

Para la Dra. Paula Zapata, investigadora Usach, la problem\u00e1tica es clara: el envejecimiento de la poblaci\u00f3n plantea nuevos desaf\u00edos para la salud \u00f3sea, especialmente frente a las fracturas y las limitaciones de los tratamientos disponibles, <\/span>\u201cpor lo que se quiere es buscar sustitutos de huesos que permitan la regeneraci\u00f3n de estos en el tiempo\u201d,<\/span><\/i> explica.<\/span><\/p>

Frente a este desaf\u00edo, la Dra. Zapata lider\u00f3 el proyecto Fondecyt Regular <\/span>\u201cNovel scaffolds based on biopolymer nanocomposites by electrospinning method for bone tissue engineering\u201d <\/span><\/i>el cual explor\u00f3 nuevas alternativas para favorecer la regeneraci\u00f3n \u00f3sea mediante el desarrollo de estructuras elaboradas a partir de pol\u00edmeros, materiales capaces de proporcionar un soporte para que las c\u00e9lulas se adhieran, crezcan y contribuyan a la formaci\u00f3n de nuevo tejido.<\/span><\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Dra. Paula Zapata con un andamio de pol\u00edmeros.<\/figcaption>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/figure>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Una estructura para reconstruir huesos<\/b><\/p>

Los pol\u00edmeros son materiales formados por largas cadenas de mol\u00e9culas que, dependiendo de su composici\u00f3n, pueden presentar propiedades como flexibilidad, resistencia y capacidad de degradarse con el tiempo. Presentes tanto en la naturaleza como en numerosos productos de uso cotidiano, algunos de ellos poseen caracter\u00edsticas que permiten utilizarlos en aplicaciones m\u00e9dicas, particularmente en el desarrollo de materiales compatibles con el organismo.<\/span><\/p>

En el campo de la ingenier\u00eda de tejidos, estas propiedades permiten fabricar estructuras tridimensionales conocidas como <\/span>andamios<\/span><\/i> o <\/span>scaffolds<\/span><\/i>, dise\u00f1adas para proporcionar un soporte temporal donde las c\u00e9lulas puedan adherirse, multiplicarse y contribuir a la formaci\u00f3n de nuevo tejido, mientras el material se degrada progresivamente.<\/span><\/p>

\u201cUn andamio es una estructura tridimensional que permite imitar el entorno natural de las c\u00e9lulas. Es como un dise\u00f1o arquitect\u00f3nico, pero a nivel de pol\u00edmeros, donde podemos crear un material con caracter\u00edsticas espec\u00edficas para que las c\u00e9lulas lleguen, se adhieran y comiencen a multiplicarse. En nuestro caso, buscamos la regeneraci\u00f3n del hueso, de manera que, a medida que el material se va degradando, el tejido \u00f3seo se va formando y creciendo\u201d<\/span><\/i>, explica la Dra. Zapata.<\/span><\/p>

Para desarrollar estas estructuras, la investigaci\u00f3n combin\u00f3 pol\u00edmeros sint\u00e9ticos como la policaprolactona, con otros de origen natural, entre ellos el almid\u00f3n y el kefir\u00e1n, una sustancia producida por los microorganismos presentes en los gr\u00e1nulos de k\u00e9fir, conocidos popularmente en Chile como <\/span>\u201cyogur de pajaritos\u201d.<\/span><\/i><\/p>

A esta combinaci\u00f3n se incorporaron nanopart\u00edculas, algunas de las cuales pueden obtenerse a partir de las c\u00e1scaras de huevo, con el prop\u00f3sito de mejorar las propiedades de los andamios y proporcionarles caracter\u00edsticas que favorezcan la formaci\u00f3n de tejido \u00f3seo y ayuden a combatir la presencia de bacterias.<\/span><\/p>

Para fabricar estos andamios, el equipo utiliz\u00f3 una t\u00e9cnica conocida como electrohilado, que permite transformar una mezcla de pol\u00edmeros en fibras extremadamente delgadas mediante la aplicaci\u00f3n de campo el\u00e9ctrico, dando origen a estructuras dise\u00f1adas para favorecer el crecimiento celular.<\/span><\/p>

\u201cSe ponen en una jeringa y, por diferencia de potencial, se eyecta un chorro que, al colectarse, forma fibras. Estas no se pueden ver a simple vista porque lo que se obtiene es una pel\u00edcula, pero al observarlas al microscopio podemos identificar una estructura tridimensional donde las fibras se entrelazan, formando una superficie porosa propicia para que las c\u00e9lulas se adhieran, crezcan y desarrollen sus procesos biol\u00f3gicos\u201d, <\/span><\/i>explica la investigadora.<\/span><\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Del laboratorio a nuevas posibilidades m\u00e9dicas<\/b><\/p>

Durante los cuatro a\u00f1os de ejecuci\u00f3n del proyecto Fondecyt Regular, el equipo de investigaci\u00f3n logr\u00f3 desarrollar distintos tipos de andamios polim\u00e9ricos destinados al estudio de la regeneraci\u00f3n de tejidos \u00f3seos y de la piel, un trabajo que permiti\u00f3 avanzar en el dise\u00f1o de materiales con propiedades biol\u00f3gicas espec\u00edficas y que se tradujo en m\u00e1s de siete publicaciones cient\u00edficas.<\/span><\/p>

Entre los principales resultados destaca la obtenci\u00f3n de materiales con propiedades antimicrobianas, desarrollados mediante la incorporaci\u00f3n de nanopart\u00edculas provenientes de elementos naturales como c\u00e1scaras de huevo y conchas de almeja, que permitieron alcanzar hasta un 99,9% de efectividad contra la bacteria <\/span>Escherichia coli<\/span><\/i>, seg\u00fan explica la investigadora.<\/span><\/p>

Adem\u00e1s el estudio permiti\u00f3 explorar la regeneraci\u00f3n de la piel, mediante el desarrollo de materiales que incorporaron compuestos naturales como la curcumina y la alo\u00edna, cuyas propiedades fueron evaluadas en experimentos con ratones, donde los investigadores observaron la recuperaci\u00f3n progresiva del tejido cut\u00e1neo e incluso el crecimiento del pelo en las zonas tratadas.<\/span><\/p>

\u201cEl proyecto fue cerrado con un gran \u00e9xito, con una gran productividad y una gran colaboraci\u00f3n internacional\u201d,<\/span><\/i> destaca la Dra. Zapata, quien tambi\u00e9n reconoce el papel de las nuevas generaciones de investigadores en los resultados obtenidos. <\/span>\u201cEste proyecto es gracias a los estudiantes de doctorado y de pregrado que hacen parte de esto. Ellos son el motor principal de esta investigaci\u00f3n\u201d,<\/span><\/i> agrega.<\/span><\/p>

Los avances alcanzados durante los cuatro a\u00f1os de investigaci\u00f3n abrieron paso a una nueva etapa para el equipo de la Dra. Zapata, que recientemente se adjudic\u00f3 otro proyecto Fondecyt para incorporar la impresi\u00f3n 3D en la fabricaci\u00f3n de andamios polim\u00e9ricos, una tecnolog\u00eda que permitir\u00e1 dise\u00f1ar estructuras con mayor precisi\u00f3n y controlar caracter\u00edsticas como su forma, tama\u00f1o y porosidad con miras a desarrollar materiales que puedan adaptarse a distintas necesidades de regeneraci\u00f3n \u00f3sea.<\/span><\/p>

\u201cNosotros podemos dise\u00f1ar, como arquitectos polim\u00e9ricos, el material que deseamos. Eso es lo que queremos alcanzar con la impresi\u00f3n 3D, que llegue un paciente y nos diga que necesita un material con determinadas caracter\u00edsticas, dependiendo del hueso que se quiera regenerar, y que nosotros podamos dise\u00f1arlo para su utilizaci\u00f3n en la medicina. Sin embargo, necesitamos mayores recursos, equipamiento de punta y apoyo de la industria y del sector de la salud para que estos desarrollos no se queden solo en una investigaci\u00f3n, sino que puedan llegar a las personas\u201d,<\/span><\/i> proyecta la Dra. Zapata.<\/span><\/p>

Texto y fotograf\u00edas: Camilo Araya Bernales<\/strong><\/em><\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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