Sustitución de PFAS en la tecnología médica

Muchos productos médicos requieren una superficie hidrofóbica para evitar la adhesión de células o para optimizar las propiedades de deslizamiento y fricción. Fraunhofer IFAM ha desarrollado recubrimientos libres de fluorocarbonos que imitan las propiedades de los fluoropolímeros previamente utilizables, como lo demuestra el recubrimiento hidrofóbico en un tejido no tejido de plástico. © Fraunhofer IFAM / Muchos productos médicos requieren un recubrimiento hidrofóbico para evitar que las células se adhieran o para optimizar las propiedades de deslizamiento y fricción. Fraunhofer IFAM ha desarrollado recubrimientos libres de fluorocarbonos que imitan las propiedades previamente utilizables de los fluoropolímeros, como lo muestra el recubrimiento hidrofóbico en un tejido no tejido de plástico. © Fraunhofer IFAM

La modificación por vacío ultravioleta de superficies de silicona es una posible alternativa a la fluoración en fase gaseosa. La capa funcional antimanchas y resistente al desgaste permite una amplia variedad de aplicaciones en tecnología médica, desde prótesis con una sensación ajustada hasta máscaras respiratorias repelentes de suciedad. La mano de silicona tratada (izquierda) demuestra cómo la capa evita que las partículas de suciedad se adhieran a la superficie. © Fraunhofer IFAM/Wolfgang Hielscher

Pocas otras sustancias químicas pueden compararse con ellas, tan únicas son sus propiedades: PFAS. Por ello, son muy difíciles de reemplazar, ya que se acumulan en el medio ambiente y no se descomponen. Un equipo del Instituto Fraunhofer para Tecnología de Fabricación e Investigación de Materiales Aplicados IFAM ha logrado desarrollar soluciones que también ofrecen grandes oportunidades para la tecnología médica, permitiendo sustituir específicamente los PFAS.

La propuesta de prohibir el uso de sustancias de perfluoradas y polifluoradas, en breve PFAS, en la Unión Europea, tendrá un impacto profundo en la tecnología sanitaria. Dado que estas sustancias poseen muchas propiedades indispensables para su uso en medicina, actualmente se emplean en numerosos productos estándar. Los procesos de introducción en el mercado, que suelen superar ampliamente los períodos de transición propuestos actualmente, obligan a la industria de la tecnología médica a encontrar rápidamente alternativas que cumplan con sus altos estándares de seguridad.

Procedimientos probados en uso para la medicina

Para apoyar a las empresas en este proceso, investigadores del Fraunhofer IFAM han asumido la tarea. El Dr. Ralph Wilken, jefe del departamento de tecnología de superficies en el instituto, es un experto en PFAS. Mucho antes de que estas sustancias tóxicas cayeran en descrédito, él estaba decidido a encontrar alternativas. Con resultados impresionantes: «Durante más de dos décadas, hemos utilizado con éxito la química organosilícica para reemplazar de manera razonable un amplio espectro de propiedades positivas de los PFAS», informa el experto.

Las soluciones que Wilken y sus colegas han desarrollado se están implementando en sectores como la industria alimentaria, y cumplen con los requisitos estrictos que son imprescindibles en la tecnología médica: son biocompatibles y, por tanto, compatibles, además de inertes, lo que significa que no reaccionan o solo reaccionan mínimamente con otras sustancias. Además, los especialistas lograron desarrollar numerosos recubrimientos que poseen propiedades aislantes eléctricas y que, mediante su superficie, pueden ajustarse de manera óptima en su interacción con las células.

Corte preciso a medida

Ya sea en el producto en sí o en su fabricación: un requisito fundamental para evitar los PFAS en el futuro manteniendo la misma funcionalidad es el corte preciso de la solución correspondiente: «Somos capaces de analizar exactamente el componente a reemplazar y, de esta manera, sustituir específicamente las propiedades deseadas. Podemos acompañar a nuestros socios con procesos probados, nuestro conocimiento sobre superficies y materiales funcionales, y la experiencia sobre qué material puede reemplazarse de manera efectiva. El cliente obtiene muy rápidamente un resultado con el que puede seguir trabajando», explica el Dr. Kai Borcherding, director del área de tecnología médica y ciencias de la vida en el Fraunhofer IFAM.

En la feria Compamed 2024, los expertos presentaron sus soluciones en el stand conjunto de Fraunhofer. Entre ellas, innovadores recubrimientos, como la capa funcional de separación por plasma polymerizado ReleasePLAS®, que permite la fabricación sin agentes separadores de componentes plásticos, el recubrimiento antiadherente PLASLON® y soluciones para la funcionalización de superficies, como el silicón modificado mediante radiación ultravioleta en vacío (VUV).