Plásticos de origen biológico para bolsas de infusión
Un equipo de investigación de Fráncfort desarrolla una alternativa sostenible a los productos médicos fabricados con petróleo crudo en colaboración con la empresa de bioplásticos BIOVOX
Catéteres, bolsas de sangre, tubos de ventilación: los productos médicos desechables de plástico contribuyen significativamente a la carga de residuos de los hospitales y a las elevadas emisiones de gases de efecto invernadero del sector sanitario. Esto exige soluciones materiales innovadoras. Los plásticos de origen biológico ofrecen una alternativa prometedora a los plásticos derivados del petróleo, ya que tienen una menor huella de carbono y no emiten más CO₂ durante la incineración.
Aquí es donde entra en juego un proyecto de la Universidad de Ciencias Aplicadas de Fráncfort (UAS): Un equipo de investigación dirigido por la Prof. Dra. Diana Völz y la Prof. Dra. Ilona Brändlin colabora con BIOVOX GmbH de Darmstadt, representada por el Dr. Vinzenz Nienhaus, para desarrollar un plástico fabricado a partir de materias primas renovables para bolsas de infusión. El proyecto titulado "Bio_K_Sub - Desarrollo de un compuesto bioplástico para productos médicos como material sustitutivo más sostenible" está financiado con unos 500.000 euros como parte del programa de financiación de la innovación de Hesse de la LOEWE - Landes-Offensive zur Entwicklung Wissenschaftlich-ökonomischer Exzellenz (línea de financiación 3: proyectos conjuntos de PYME) y se prolongará hasta octubre de 2026.
Gran demanda de plásticos de origen biológico
Según un estudio reciente¹, los hospitales alemanes producen una media de unos 8,3 kilogramos de residuos por paciente y estancia hospitalaria. El reciclado de productos médicos desechables está muy restringido debido a los elevados requisitos de higiene y seguridad, por lo que la mayoría de los residuos médicos se incineran, lo que supone una carga adicional para la huella de carbono de los hospitales. Los plásticos de origen biológico, junto con un reciclaje eficaz, minimizan las emisiones de CO₂ de los productos médicos. Se consideran más sostenibles que los plásticos convencionales porque su incineración solo libera el CO₂ que las plantas han absorbido previamente. También ofrecen la oportunidad de prescindir de aditivos nocivos (como los plastificantes).
Los plásticos de origen biológico ya pueden utilizarse para envasar productos médicos, pues sus componentes se consideran estables y seguros en contacto con el organismo humano. "El reto concreto de nuestro proyecto es desarrollar un plástico que, además de la bioestabilidad requerida, también sea resistente al envejecimiento y tenga resistencia a los rayos UV, por ejemplo. Esto requiere conocimientos especiales en el campo de los compuestos, es decir, la adición de aditivos para conseguir las propiedades deseadas", explica la profesora Dra. Diana Völz, catedrática de Desarrollo de Productos, Diseño y CAD.
Los socios conjuntos BIOVOX y la UAS de Fráncfort -en particular el equipo del laboratorio de investigación de Ingeniería Biomédica Personalizada (PBE), del que forman parte Diana Völz y la bióloga molecular y celular Ilona Brändlin- poseen conocimientos de investigación interdisciplinarios, así como instalaciones de laboratorio y experiencia en la producción y evaluación de la seguridad biológica de los plásticos de origen biológico. Los trabajos preliminares ya realizados por BIOVOX incluyen compuestos plásticos para otras aplicaciones, como carcasas para pruebas veganas de embarazo rápido y mangos para instrumentos quirúrgicos.
La investigación sobre el uso de plásticos de base biológica para artículos desechables en el sector sanitario se complementa con la labor de Maria Heckel, que trabaja en modelos de equilibrio ecológico para bioplásticos como parte de su doctorado.
Prueba de biocompatibilidad
Mientras BIOVOX desarrolla la "receta" del granulado plástico a base de celulosa, caña de azúcar o almidón de maíz, en la UAS de Fráncfort se llevan a cabo las pruebas de biocompatibilidad adaptadas y los ensayos de seguridad física y química. "La prueba de biocompatibilidad es esencial para la posterior preparación para el mercado, ya que es un aspecto importante para la usabilidad del material", afirma Ilona Brändlin. Los análisis de biocompatibilidad de los bioplásticos desarrollados se llevan a cabo bajo su dirección utilizando cultivos de células eucariotas en un laboratorio de seguridad de acuerdo con el principio de las 3R para evitar los ensayos con animales (Reemplazar = evitar, Reducir = reducir, Perfeccionar = mejorar). Los ensayos de tracción del plástico, que proporcionan información sobre propiedades mecánicas importantes como el límite elástico, el límite de elasticidad y la resistencia a la tracción del material, se llevan a cabo en el laboratorio de biomecánica.
Establecer ciclos de materiales en medicina
El equipo de investigación espera obtener más conocimientos científicos para garantizar el envejecimiento y la resistencia al agua de los plásticos de origen biológico, que se confirmarán mediante pruebas biológicas exhaustivas y análisis de impacto. "El proyecto tiene, por tanto, un considerable potencial de innovación económica y científica y contribuye al establecimiento de ciclos de materiales y, por ende, a la consecución de los objetivos climáticos fijados en el sector médico", resume Völz.
Las propiedades deseadas del material en cuanto a durabilidad y facilidad de uso del plástico de origen biológico recién desarrollado también podrán utilizarse en el futuro para otros envases médicos, como bolsas de sangre.
1Estudio comparativode la Universidad de Pforzheim sobre la generación de residuos en los hospitales alemanes
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Alemán se puede encontrar aquí.
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