- Investigadores de la Universidad de Cádiz han desarrollado PLACEL10, un biocompuesto a partir de restos de poda de la uva Tintilla de Rota y PLA.
- El material presenta una biocompatibilidad superior al 95% y mejora la rigidez del plástico biodegradable, siendo apto para suturas, grapas y rellenos óseos.
- Los ensayos in vitro con osteoblastos humanos muestran viabilidad celular sin citotoxicidad, abriendo la puerta a implantes reabsorbibles.
- El proyecto se enmarca en la economía circular, financiado por la Junta de Andalucía y la UE, y busca sustituir materiales metálicos en pequeñas intervenciones.
Lo que hasta ahora era un residuo agrícola sin demasiado valor —los sarmientos y ramas que quedan tras la poda de los viñedos— podría convertirse en la materia prima de la próxima generación de biomateriales reabsorbibles para cirugía y regeneración ósea. Un equipo de la Universidad de Cádiz (UCA) ha logrado transformar los restos de poda de la variedad autóctona Tintilla de Rota en un biocompuesto que combina celulosa vegetal con un plástico biodegradable de origen renovable, el ácido poliláctico (PLA).
El resultado, bautizado como PLACEL10, no solo aprovecha un subproducto que tradicionalmente se quemaba o se dejaba en el campo, sino que ofrece propiedades mecánicas mejoradas y una biocompatibilidad superior al 95%, según los ensayos realizados con células humanas. El estudio, publicado en la revista Applied Sciences, abre la puerta a fabricar tornillos, grapas, suturas o pequeños implantes que el propio organismo puede absorber con el tiempo, evitando así segundas intervenciones quirúrgicas.
¿Qué es PLACEL10 y cómo se fabrica?
El nuevo material está compuesto por un 90% de PLA, un bioplástico muy empleado en el ámbito médico y en envases, y un 10% de celulosa extraída de los restos de poda de la vid. Para obtener esa celulosa, los investigadores recolectaron las ramas en una bodega de Jerez de la Frontera (Cádiz) y las sometieron a tratamientos ácidos y alcalinos secuenciales que eliminan la lignina y otros compuestos no celulósicos. La fibra vegetal resultante se incorpora luego al PLA para crear el biocompuesto, que puede procesarse mediante técnicas convencionales como la impresión 3D o la inyección.
Durante el estudio también se evaluaron otros residuos vegetales, como el puerro de Sanlúcar, pero la poda de vid ofreció ventajas relevantes por su disponibilidad, menor humedad inicial y facilidad de procesado, lo que permitió avanzar hacia el escalado del proceso, según explica Miguel Suffo, investigador de la UCA y responsable del trabajo.
Mejora de las propiedades mecánicas y biocompatibilidad
Una de las claves del hallazgo es que la incorporación de celulosa vegetal aumenta la rigidez y la resistencia del PLA, un aspecto esencial para dispositivos biomédicos que deben soportar cargas temporales mientras el tejido se regenera. “La utilización de fibra vegetal procedente de la uva aumenta su rigidez, aspecto esencial para futuros desarrollos de dispositivos biomédicos reabsorbibles y sistemas de soporte temporal para la regeneración de tejidos”, señala Suffo.
Para comprobar su comportamiento biológico, el equipo realizó ensayos in vitro con osteoblastos humanos, las células encargadas de formar y reparar el tejido óseo. Los resultados mostraron una viabilidad celular superior al 95% y una respuesta proliferativa a las 72 horas, lo que indica que el material no presentó citotoxicidad en las condiciones evaluadas. Estos datos refuerzan su interés como base para futuros desarrollos relacionados con biomateriales reabsorbibles y medicina regenerativa, añade el investigador.
Aplicaciones potenciales: de suturas a rellenos óseos
Los investigadores consideran que PLACEL10 podría emplearse como matriz de refuerzo en pequeños rellenos óseos y dispositivos reabsorbibles, reduciendo la necesidad de utilizar componentes metálicos en determinadas intervenciones. Entre las aplicaciones potenciales figuran grapas quirúrgicas, suturas, tornillos biodegradables y sistemas temporales de soporte para la regeneración de huesos y otros tejidos. “Hemos mejorado el PLA virgen y seguimos trabajando para que sirva como sustituto óseo o refuerzo de pequeños implantes que no requieran la utilización de material metálico”, asegura Suffo.
No obstante, los responsables del proyecto recuerdan que todavía serán necesarios nuevos estudios sobre degradación, comportamiento mecánico y validación preclínica antes de plantear su uso en pacientes. El camino desde el laboratorio hasta la práctica clínica es largo, pero los resultados obtenidos hasta ahora son prometedores.
Economía circular y valorización de residuos locales
Este trabajo se integra en una línea de investigación de la Universidad de Cádiz orientada a la valorización de residuos agroindustriales y biomasa residual para el desarrollo de nuevos biomateriales. En este contexto, el grupo ha explorado previamente otros subproductos, como residuos de remolacha azucarera, lana residual, piel de atún rojo, restos de marroquinería de Ubrique o corcho, con el objetivo de transformar residuos locales en materiales con valor añadido en el marco de la bioeconomía circular.
El proyecto AGROCOM, financiado por la Consejería de Universidad, Industria, Energía e Innovación de la Junta de Andalucía y cofinanciado por la Unión Europea, ha sido el impulsor de este avance. Además, la Bodega Luis Pérez ha colaborado con la aportación de los restos de poda utilizados como materia prima. La viticultura andaluza genera cada temporada toneladas de sarmientos que, gracias a esta investigación, podrían tener una segunda vida en el quirófano.
Los investigadores continúan optimizando el proceso de extracción de celulosa para aumentar el porcentaje de fibra vegetal en el biocompuesto y abren nuevas vías de estudio con restos de otras variedades de vid. El objetivo final es desarrollar biomateriales reabsorbibles cada vez más eficaces que puedan emplearse como sustitutos óseos o como refuerzo de pequeños implantes, ofreciendo alternativas sostenibles y biodegradables a los materiales metálicos utilizados actualmente. La combinación de innovación sanitaria, economía circular y aprovechamiento de recursos locales sitúa a la Universidad de Cádiz en una línea de investigación con un enorme potencial para transformar residuos en soluciones médicas del futuro.