{"id":185801,"date":"2026-07-03T14:59:59","date_gmt":"2026-07-03T20:59:59","guid":{"rendered":"https:\/\/tecscience.tec.mx\/es\/?post_type=divulgacion-ciencia&p=185801"},"modified":"2026-07-06T15:06:40","modified_gmt":"2026-07-06T21:06:40","slug":"biofilms-en-dispositivos-medicos","status":"publish","type":"divulgacion-ciencia","link":"https:\/\/tecscience.tec.mx\/es\/divulgacion-ciencia\/biofilms-en-dispositivos-medicos\/","title":{"rendered":"Biofilms en dispositivos m\u00e9dicos: el desaf\u00edo de las infecciones hospitalarias"},"content":{"rendered":"\n

Por<\/strong> Valeria Atehort\u00faa, Daniela Mendoza, Ximena Palacios, Rub\u00e9n \u00c1vila, Sarah Arcipreste, Jes\u00fas Al\u00ed Montes y Natalia Rivera<\/em> \/ Ciencia Amateur<\/strong><\/em>
Autor revisor<\/strong> <\/em>Jorge Membrillo Hern\u00e1ndez<\/em><\/a><\/p>\n\n\n\n

En la actualidad, miles de pacientes en M\u00e9xico ingresan a hospitales para recibir tratamiento y, durante su estancia, desarrollan infecciones distintas de las que motivaron su ingreso. Estas infecciones, conocidas como infecciones asociadas a la atenci\u00f3n de salud (IAAS), representan un problema de salud p\u00fablica significativo. <\/p>\n\n\n\n

Tan solo en 2024, en la Ciudad de M\u00e9xico se registraron cerca de 13,000 casos de IAAS, con una tasa de mortalidad del 29%<\/a>. <\/p>\n\n\n\n

Una de las principales causas de estas infecciones son las comunidades bacterianas que colonizan las superficies de dispositivos m\u00e9dicos<\/strong> como cat\u00e9teres, sondas e implantes. Estas comunidades, denominadas biofilms o biopel\u00edculas, han cobrado especial relevancia, ya que durante la pandemia de COVID-19 se report\u00f3 que muchos pacientes hospitalizados con COVID o con neumon\u00eda at\u00edpica presentaron infecciones asociadas a biofilms [1].<\/p>\n\n\n\n

Biofilms: qu\u00e9 son y c\u00f3mo se crean<\/h2>\n\n\n\n

Desde los tiempos de los llamados cazadores de microbios, como Louis Pasteur y Robert Koch, hasta nuestras clases de microbiolog\u00eda en la licenciatura, hemos aprendido que, en ambientes controlados, las bacterias viven en matraces, en medios de cultivo definidos o en cajas de Petri con medios s\u00f3lidos. <\/p>\n\n\n\n

Sin embargo, en la naturaleza, las bacterias viven adheridas a superficies o suspendidas en l\u00edquidos. <\/p>\n\n\n\n

Las encontramos en superficies externas del cuerpo humano como la piel, las u\u00f1as, o en \u00f3rganos interiores o en la microbiota intestinal. Desde hace unos 30 a\u00f1os, se ha estudiado el<\/strong> comportamiento \u201csocial\u201d de las bacterias <\/strong>y se ha encontrado que suelen organizarse en biofilms<\/strong>, donde m\u00faltiples microorganismos se agrupan y producen una matriz protectora<\/strong> que las recubre.<\/p>\n\n\n\n

\r\n \r\n \"\"\r\n <\/picture><\/figure>\n\n\n\n

Esta matriz no solo les proporciona integridad estructural, sino que tambi\u00e9n las protege frente a amenazas externas, como antibi\u00f3ticos o el sistema inmunol\u00f3gico de un hu\u00e9sped. La formaci\u00f3n de estas comunidades bacterianas<\/strong> est\u00e1 regulada por mecanismos de comunicaci\u00f3n celular, como el quorum sensing<\/em>, que permite a las bacterias coordinar su comportamiento colectivo. <\/p>\n\n\n\n

Si las bacterias aumentan exponencialmente su resistencia a los antibi\u00f3ticos<\/a><\/strong>, \u00bfqu\u00e9 sucede si bacterias pat\u00f3genas se adhieren a superficies de pacientes hospitalizados o de unidades de cuidado biom\u00e9dico? En los \u00faltimos a\u00f1os, se ha descrito que la formaci\u00f3n de biofilms en superficies biom\u00e9dicas<\/strong>, puede causar infecciones dif\u00edciles de erradicar e inclusive la muerte.  <\/p>\n\n\n\n

En los dispositivos m\u00e9dicos, a\u00fan no se comprende por completo c\u00f3mo las propiedades fisicoqu\u00edmicas de los materiales influyen en estos procesos a lo largo del tiempo. Muchas empresas de pol\u00edmeros de grado m\u00e9dico tratan de dise\u00f1ar nuevos productos<\/strong> que sean compatibles con el uso nosocomial y con la prevenci\u00f3n de la adherencia a estas comunidades microbianas, sin embargo, a\u00fan estamos lejos de conocer la historia completa de la vida de las bacterias sobre superficies de inter\u00e9s m\u00e9dico.<\/p>\n\n\n\n

Los retos de los dispositivos m\u00e9dicos<\/h2>\n\n\n\n

Al adherirse a la superficie de cat\u00e9teres, v\u00e1lvulas cardiacas o marcapasos, las comunidades bacterianas pueden provocar infecciones persistentes<\/strong>, particularmente dif\u00edciles de tratar. Esto se debe a que su estructura les confiere una alta resistencia a los antibi\u00f3ticos y les permite evadir las defensas del organismo, lo que dificulta su eliminaci\u00f3n y aumenta el riesgo para los pacientes.<\/p>\n\n\n\n

En este contexto, la industria de materiales desempe\u00f1a un papel fundamental. <\/p>\n\n\n\n

La producci\u00f3n de pol\u00edmeros especializados como la poliamida 12 (PA12) permite usarla para fabricar cat\u00e9teres m\u00e9dicos [3]. En tanto que la polieteretercetona (PEEK), un termopl\u00e1stico semicristalino funciona para el sector m\u00e9dico, aplicaciones aeroespaciales y automotrices [4].<\/p>\n\n\n\n

Actualmente, en el Tec de Monterrey trabajamos con perlas de PEEK y PA12 para establecer un protocolo reproducible que permita evaluar la cin\u00e9tica de formaci\u00f3n de biofilms <\/strong>y analizar c\u00f3mo las propiedades superficiales de estos pol\u00edmeros influyen en la adhesi\u00f3n y crecimiento bacteriano.<\/p>\n\n\n\n

Los experimentos se realizaron mediante cultivos en microplacas de PVC que conten\u00edan perlas de ambos pol\u00edmeros. <\/p>\n\n\n\n

\u00bfQu\u00e9 descubrimos?<\/h2>\n\n\n\n

Los resultados del estudio mostraron que bacterias como Escherichia coli <\/em>y Pseudomonas aeruginosa<\/em> son capaces de formar biofilms<\/strong> en ambas superficies, aunque con diferencias significativas en su comportamiento. En el caso de E. coli<\/em>, el crecimiento m\u00e1ximo se observ\u00f3 a las 12 horas en PA12 y a las 24 horas en PEEK.<\/p>\n\n\n\n

\r\n \r\n \"\"\r\n <\/picture><\/figure>\n\n\n\n

Por su parte, P. aeruginosa<\/em> present\u00f3 menor formaci\u00f3n en PA12 y un pico de crecimiento a las 24 horas en PEEK. En t\u00e9rminos generales, el PEEK favoreci\u00f3 una mayor formaci\u00f3n de biofilm, lo que sugiere que sus propiedades superficiales promueven la adhesi\u00f3n bacteriana con mayor eficacia que el PA12.<\/p>\n\n\n\n

\r\n \r\n \"\"\r\n <\/picture><\/figure>\n\n\n\n

Estos hallazgos son particularmente relevantes si se considera que millones de cat\u00e9teres intravasculares se utilizan cada a\u00f1o<\/strong>, y una fracci\u00f3n de ellos puede colonizarse, dando lugar a infecciones del torrente sangu\u00edneo. Estas infecciones est\u00e1n estrechamente relacionadas con la capacidad de los microorganismos para adherirse a las superficies y formar biofilms, lo que incrementa su resistencia y dificulta su eliminaci\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n

\r\n \r\n \"\"\r\n <\/picture><\/figure>\n\n\n\n

Tambi\u00e9n se evalu\u00f3 la formaci\u00f3n de biofilm en cat\u00e9teres comerciales.<\/strong> Se observ\u00f3 un incremento r\u00e1pido de la biomasa durante las primeras 24 horas, con excepci\u00f3n de E. coli<\/em> sobre PA12, donde el m\u00e1ximo se alcanz\u00f3 a las 12 horas. Posteriormente, se detect\u00f3 una disminuci\u00f3n en la cantidad de biofilm, lo que podr\u00eda atribuirse al agotamiento de nutrientes, la dispersi\u00f3n de las bacterias o la muerte celular.<\/p>\n\n\n\n

Este comportamiento indica que el biofilm alcanza un estado maduro en etapas tempranas, y que el periodo cr\u00edtico para su desarrollo ocurre dentro de las primeras 12 horas.<\/p>\n\n\n\n

\r\n \r\n \"\"\r\n <\/picture><\/figure>\n\n\n\n

El futuro de nuevos materiales<\/h2>\n\n\n\n

Estos resultados destacan la importancia de la etapa inicial de adhesi\u00f3n bacteriana y subrayan que la selecci\u00f3n del material puede influir significativamente en la formaci\u00f3n de biofilms. Este conocimiento es clave para el dise\u00f1o de dispositivos m\u00e9dicos m\u00e1s seguros y resistentes a las infecciones.<\/p>\n\n\n\n

Se demostr\u00f3 que <\/strong>P. aeruginosa<\/em><\/strong> y <\/strong>E. coli<\/em><\/strong>, dos pat\u00f3genos com\u00fanmente asociados con infecciones nosocomiales, pueden crecer sobre pol\u00edmeros de grado m\u00e9dico<\/strong> como PEEK y PA12. <\/p>\n\n\n\n

Adem\u00e1s, se identific\u00f3 que el PEEK presenta una mayor propensi\u00f3n a la acumulaci\u00f3n de biopel\u00edculas que el PA12. La comprensi\u00f3n de las interacciones entre bacterias y biomateriales representa un paso fundamental para contribuir al desarrollo de dispositivos m\u00e9dicos m\u00e1s resistentes a las infecciones y, en consecuencia, mejorar los resultados cl\u00ednicos de los pacientes en entornos hospitalarios. 
<\/p>\n\n\n\n

Referencias<\/strong><\/h4>\n\n\n\n
    \n
  1. Mej\u00eda-Manzano, L. A., V\u00e1zquez-Villegas, P., Prado-Cervantes, L. V., Franco-G\u00f3mez, K. X., Carbajal-Oca\u00f1a, S., Sotelo-Cort\u00e9s, D. L., Atehort\u00faa-Ben\u00edtez, V., Delgado-Rodr\u00edguez, M., & Membrillo-Hern\u00e1ndez, J<\/strong>. (2023). <\/em>Advances in material modification with smart functional polymers for combating biofilms in biomedical applications<\/a>. Polymers, 15(14), 3021. <\/li>\n\n\n\n
  2. VESTAMID\u00ae L \u2013 polyamide 12 – Evonik Industries<\/em>. (2024, May 24). https:\/\/www.vestamid.com\/en\/products-services\/VESTAMID-L<\/a><\/li>\n\n\n\n
  3. ALBIS – VESTAKEEP\u00ae PEEK<\/em>. (n.d.). https:\/\/www.albis.com\/en\/products\/products-brands\/evonik\/vestakeep?utm_source=chatgpt.com<\/a><\/li>\n\n\n\n
  4. S. Carbajal-Oca\u00f1a et al., \u00abIn Vitro Biofilm Formation Kinetics of Pseudomonas aeruginosa <\/em>and Escherichia coli<\/em> on Medical-Grade Polyether Ether Ketone (PEEK) and Polyamide 12 (PA12) Polymers,\u00bb<\/a> Hygiene, vol. 5, p. 32, ago. 2025

    <\/li>\n<\/ol>\n\n\n\n

    Autores<\/strong><\/h4>\n\n\n\n

    Valeria Atehort\u00faa-Ben\u00edtez y <\/b>Daniela Mendoza Lozano<\/strong><\/span>,<\/strong> estudiantes de Ingenier\u00eda Biom\u00e9dica.<\/p>\n\n\n\n

    Ximena Citlali Palacios-Cota<\/strong>, Rub\u00e9n \u00c1vila-Garnica<\/strong>, Sarah Arcipreste-Garc\u00eda<\/strong>, Jes\u00fas Al\u00ed Montes-Z\u00fa\u00f1iga<\/strong>, estudiantes de Ingenier\u00eda en Biotecnolog\u00eda. <\/p>\n\n\n\n

    Natalia Rivera-Melo.<\/strong> Estudiante de Licenciatura en Biociencias.<\/p>\n\n\n\n

    Este art\u00edculo fue revisado por Jorge Membrillo Hern\u00e1ndez<\/strong>, profesor investigador del Instituto para el Futuro de la Educaci\u00f3n<\/em>, del Tec de Monterrey, campus Ciudad de M\u00e9xico<\/em>.<\/p>\n\n\n\n

    <\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

    Investigaci\u00f3n analiza c\u00f3mo dos pol\u00edmeros de uso m\u00e9dico favorecen o limitan la formaci\u00f3n de biopel\u00edculas bacterianas, un hallazgo que podr\u00eda contribuir al desarrollo de dispositivos m\u00e9dicos m\u00e1s seguros.<\/p>\n","protected":false},"author":18,"featured_media":185855,"menu_order":0,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"_eb_attr":"","footnotes":""},"categories":[99],"tags":[201,127,227],"class_list":["post-185801","divulgacion-ciencia","type-divulgacion-ciencia","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-salud","tag-ciencia-amateur","tag-escuela-de-medicina-y-ciencias-de-la-salud","tag-salud"],"acf":[],"yoast_head":"\nBiofilms en dispositivos medicos: qu\u00e9 son | TecScience<\/title>\n<meta name=\"description\" content=\"Investigaci\u00f3n analiza c\u00f3mo dos pol\u00edmeros de uso m\u00e9dico favorecen o limitan la formaci\u00f3n de biopel\u00edculas bacterianas, un hallazgo que 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