Como en pocas ocasiones, el enorme crecimiento cualitativo y cuantitativo de la física médica y la bioingeniería, entre las ciencias de la salud, quedaron tan de manifiesto como en la última conferencia internacional de ingeniería médica y biológica que tuvo lugar en Río de Janeiro.

En los últimos tiempos se produjo una transición de los órganos artificiales primitivos hacia otros, hibridas, realizados mediante el cultivo de tejidos específicos y utilizando como soporte materiales sobre los que fueron sintetizadas moléculas con actividad biológica. Es clara la relación de estos trabajos con las estudios de superficies efectuados por la ciencia de materiales. La tarea interdisciplinaria de biólogos celulares y moleculares, físicos médicos, ingenieros biomédicos y otros especialistas ha hecho posible el estudio de fenómenos celulares y moleculares en ambientes que emulan cercanamente las condiciones in vivo y ha llevado a resultados alentadores en el cultivo de telidos sanguíneos, de piel, de hígado, algunas células del páncreas, vasos sanguíneas, sistemas sensoriales, hueso y cartílago.

Ha quedado demostrada la importancia de las fioctares fisicos y químicos en los procesos de crecimiento. Por elemplo, en el caso del tejido nervioso, aplicando tensiones elásticas al medio de cultivo se logra estimular el crecimiento de dendritas. También, usando soportes hechos con materiales como policarbonatos, que permiten el crecimiento de las células en las tres dimensiones del espacio, se pueden cultivar casi todas las células sanguíneas, mientras que métodos anteriores, que permitían sólo el crecimiento bidimensianal (esto es, en una superficie), sólo posibilitaban hacer crecer algunas. Ideas similares se ensayan para estimular el crecimiento y la regeneración de cartílago.

El cultivo de neuronas sobre substratos de silicio ha permitido realizar avances importantes en la comprensión del crecimiento de las dendritas y de la interconectividad, y en la de la organización de redes neuronales naturales. Ahora es posible hacer experimentos no invasores conectando estas redes naturales a sistemas de microelectrados (producidos mediante técnicas de fabricación de películas delgadas) y estudiando la respuesta y actividad eléctrica de las redes ante los estimulos aplicados. Se han estudiada cultivos provenientes tanto de invertebradas como del cerebro de mamíferos.

La actual práctica clínica utiliza permanentemente sensores y otros dispositivos intravasculares, que pueden causar la adsorción (o retención) de proteínas sobre las paredes vasculares y, eventualmente, producir trombosis (o coagulación de la sangre dentro del vaso). Ello impulsó a una búsqueda de innovaciones en los materiales usados para fabricar tales dispositivos. Una idea que se está explorando es recubrirlos con células naturales del endotelio vascular, para lo cual se investigan distintas formas de realizar su cultivo in vitro; otra posibilidad es hacerlo can materiales sintéticos, que emulen las propiedades bioquímicas de la membrana celular

Existen novedades sobre sistemas sensoriales artificiales. Por ejemplo, en el Japón se fabricó un laminado constituído por una ca pa de bacteriorodopsina -el pigmento fotosensible del ojo- colocada entre dos planchas delgadas de silicio. Ante el estimulo de la luz, el dispositivo produce una señal eléctrica medible; constituiría un primitivo ojo artificial, que quizás proveería una visión rudimentaria si se lograra acoplar adecuadamente esa señal eléctrica con el nervio óptico y, por ende, con el cerebro.

En lo que hace a recubrimientos de materiales usados en prótesis o implantes óseos (como aleaciones de aluminio con titanio y vanadio), hay dos aspectos especialmente importantes, que a menudo constituyen condiciones antagónicas o, incluso, excluyentes: mejorar la adhesión y, al mismo tiempo, aumentar la resistencia al desgaste mecánico. En implantes metálicos, por ejemplo, la porosidad favorece la adhesión, pero también el ataque químico, ya que, con el tiempo, se difunden distintos elementos en la capa porosa superficial, generalmente constituida por un óxido, provenientes tanto del medio fisiológico como del substrato metálico. Tales impurezas afectan la estabilidad del recubrimiento y las propiedades físicas, químicas y mecánicas del implante, por lo que se han buscado diversas soluciones. Es posible mejorar la dureza de la superficie fundiéndola mediante un láser; se puede incrementar la resistencia a la corrosión recubriendo el metal con una capa de fosfato y añadiendo otros compuestos de manera controlada. Cuando se estudió el efecto de depositar una capa muy delgada de titanio, se comprobó que existen dos maneras de hacerlo, una que, según el procedimiento que se utilice, puede mejorarse substancialmente la resistencia al desgaste mecánico o puede incrementarse la adhesión y la resistencia al ataque químico.

Una solución ingeniosa es que la grampa sea de una aleación con memoria de forma (usualmente nitinol, por su virtualmente nula reactividad química con el medio fisiológico), la cual, a temperatura ambiente, es un alambre fino, que puede insertarse sin dificultad por la arteria y, a la temperatura del cuerpo, recupera la forma helicoidal que se le impuso previamente y que le permite anclar convenientemente el implante. Los exitosos ensayos hechos usando aortas porcinas parecen indicar que el procedimiento, mínimamente invasor en comparación con la solución quirúrgica tradicional, podría ser aplicable a seres humanos dentro de no mucho tiempo.

Los avances en el estudio de los efectos de la aplicación de campos electromagnéticos cubren una gama amplísima de fenómenos. Hay consenso acerca de la complejidad de tales mecanismos e interés por delimitar y comprender cada una de sus etapas. Ciertos trabajos experimentales muestran la posibilidad de modificar procesos celulares por aplicación selectiva de campos eléctricos o magnéticos de determinada intensidad y frecuencia; se los ha empleado para acelerar la regeneración de tejidos o para obtener la destrucción selectiva de células cancerosas, pero se carece de una visión global, que aclare por qué se producen esos efectos y cuál o cuáles son los mecanismos físicos, químicos y biológicos que intervienen.