Heidi Ploeg, profesora titular de ingeniería mecánica y materiales en la Universidad de Queen (Canadá), con más de 30 años de experiencia en mecánica ortopédica y miembro del comité asesor de la carrera de Bioingeniería de la Facultad de Ingeniería y Ciencias de la Universidad Adolfo Ibáñez, se reunió con académicos, investigadores y estudiantes UAI, para profundizar en los avances de la bioingeniería aplicada a la medicina.
Un 56% de los implantes fallan y generalmente se debe a infecciones y resistencia al antibiótico. Esta tasa de rechazo se triplica en mujeres, dada la estructura de sus huesos y una alta incidencia de osteoporosis. La tasa de reoperación es de un 5%, por ello la necesidad de anticipar la respuesta de este tipo de cirugías.
Heidi Ploeg, profesora titular de ingeniería mecánica y materiales en la Universidad de Queen’s (Canadá), con más de 30 años de experiencia en mecánica ortopédica y miembro del comité asesor de la carrera de Bioingeniería de la Facultad de Ingeniería y Ciencias de la Universidad Adolfo Ibáñez, visitó Chile y expuso acerca de sus avances en estudios realizados en el Laboratorio de Bone, Joint and Biomechanics del Centre for Health Innovation de Queen`s University.
El testeo mecánico, la evolución de la respuesta antibiótica y la resistencia del hueso son las principales variables que Heidi, junto a su equipo, intenta controlar y para ello aplica tecnologías de modelamiento biomecánico, transfiriendo aprendizajes de la medicina ortopédica y odontología y la respuesta del hueso en implantes dentales.
“El hueso es un material inteligente. Responde y se adapta percibiendo los estímulos de su entorno químico, físico, ambiental, ante la presencia de amenazas como enfermedad o infección. Nuestro trabajo es replicar sus propiedades y anticipar su respuesta incluso tras la terapia de rehabilitación”, explicó.
Para ello, se vale de conocimientos de la biomecánica, modelos matemáticos y modelamiento computacional para comparar resultados fuera y dentro del área intervenida, y así predecir su respuesta ante el estrés mecánico. “Buscamos simular a microescala y entender así la respuesta a microescala. Finalmente hacemos un proceso de validación biométrica, fundamental, para mejorar el rango de precisión de los escenarios simulados, anticipando incluso el efecto del músculo en el cartílago”, precisa.
Gracias a una alianza de la Universidad de Queen’s y Kingston Hospital, el Centre for Health Innovation de Canadá ha podido desarrollar la investigación apalancando recursos de la industria, profundizando en la comprensión del sistema musculoesquelético y el desarrollo de soluciones biomecánicas. El centro cuenta con laboratorios de biomateriales avanzados, laboratorio de movilidad y plataforma in vitro, lo que le permite realizar ensayos clínicos con hueso animal y humano, así como aplicar modelamiento matemático para mejorar el diseño de implantes según género, edad y tipo de tumor, entre otras labores.
La visita de la profesora Ploeg se enmarcó dentro del Proyecto Fondecyt regular N° 1231708 “An integrated biomechanical design and manufacturing process of 3D scaffolds with structural gradient evaluated with a Stem Cell culture model for bone tissue engineering applications“, de los profesores del Centro de Bioingeniería UAI: Juan Francisco Vivanco y Carola Millán. Además, gracias a un convenio con UAI y al apoyo del gobierno canadiense, alumnos de Bioingeniería de la Facultad de Ingeniería y Ciencias UAI han podido realizar intercambios para integrarse como pasantes y desarrollar sus tesis en el Centre for Health Innovation.
Thomas Ledger, director académico de la carrera de Bioingeniería UAI, destacó: “Este tipo de encuentros nos ayudan a ampliar la mirada de nuestros estudiantes, observando la aplicación de la teoría y su impacto en la calidad de vida de las personas. Ellos serán los protagonistas que liderarán el desarrollo de soluciones biotecnológicas para un mundo sostenible, contribuyendo al desarrollo de innovaciones disruptivas propias de la revolución tecnológica para resolver problemas complejos”.
Heidi también es representante de la iniciativa “Mujeres e Ingeniería” de Queen`s University y como embajadora, y busca mejorar la participación femenina en la ingeniería. “En Canadá, solo un 15% de los estudiantes de ingeniería son mujeres y la tasa es menor en las STEM -sigla en inglés que se refiere a ciencia, tecnología, ingeniería y matemática-. Creo firmemente que para aumentar la presencia de mujeres en la ingeniería y en otras STEM, es necesario acercar referentes reales a las generaciones más jóvenes y abrir espacios amigables en las universidades para que ellas los sientan como propios”, concluyó.
