DYNAMIC: Biomateriales avanzados antibacterianos para mejorar la regeneración ósea 

DYNAMIC aborda tres objetivos principales:

1. Desarrollo de moléculas inteligentes: Diseño de linkers (conectores moleculares) que actúen solo si hay una infección bacteriana, liberando péptidos antibacterianos de forma controlada y temporal. Estas moléculas detectarán señales específicas del entorno donde ocurre la infección, como ciertas enzimas o un cambio en el pH.
2. Creación de biomateriales avanzados: Combinación de estas moléculas inteligentes (linkers + péptidos antibacterianos) con péptidos que promuevan la adhesión celular o nanopartículas de polidopamina, para producir biomateriales multifuncionales (implantes de titanio e hidrogeles). Estas combinaciones tendrán propiedades especiales que ayudarán a las células a adherirse y combatir bacterias de manera dinámica.   
3. Estudio avanzado de interacciones: Uso de estos materiales como plataformas avanzadas para estudiar las interacciones entre células y bacterias en tiempo real y producir nuevos biomateriales para mejorar la regeneración ósea en entornos infectados complejos. 

Para ello, en primer lugar, se sintetizarán linkers degradables en presencia de ciertas condiciones, como el pH ácido propio de las infecciones bacterianas o por la acción de las proteasas, y se añadirán un péptido antibacteriano (el péptido LF1-11). A la vez, estos linkers se combinarán con péptidos de adhesión celular en plataformas peptídicas o con nanopartículas de polidopamina para favorecer la fijación a los tejidos. 

En segundo lugar, se funcionalizarán superficies de titanio e hidrogeles con los recubrimientos multifuncionales, para obtener materiales dinámicos con propiedades osteointegrativas y antibacterianas. 

En tercer lugar, se evaluará su efectividad, probando estos materiales con células madre y diferentes tipos de bacterias para analizar cómo funcionan en condiciones controladas. Finalmente, las mejores combinaciones se probarán en un modelo de reparación de hueso infectado en tibia proximal, con el fin de evaluar la capacidad de los biomateriales para inducir la formación de hueso in vivo bajo infección.

DYNAMIC propone un enfoque innovador y sin precedentes para desarrollar biomateriales multifuncionales que estimulan el crecimiento óseo y administran agentes antibacterianos de forma controlada y temporal en el contexto de una infección. Esta estrategia proporciona una solución novedosa para la regeneración del tejido óseo y supone un avance sustancial en este campo.

Presupuesto y financiación

El proyecto tiene una duración de 3 años (septiembre de 2024 - agosto de 2027) y cuenta con un presupuesto de 200.000 € procedente de fondos de Proyectos de Generación de Conocimiento 2023 (PID2023-148538OB-I00) (Agencia Estatal de Investigación).