Gel magnético para eliminar cálculos renales: una nueva era en la cirugía mínimamente invasiva
Un innovador hidrogel magnético desarrollado en Stanford permite atrapar y extraer los fragmentos de piedra del riñón mediante un imán, evitando reintervenciones y daños en el tejido. El avance promete transformar la ureteroscopia en un procedimiento más rápido, limpio y completamente libre de restos.
Por Enrique Coperías
Un cirujano muestra cálculos renales con diferentes formas y naturaleza extraídos de riñones humanos. Cortesía: Arup Laboratories
Los cálculos renales son un tormento tan antiguo como frecuente. En España se diagnostican cada año más de 300.000 nuevos casos de litiasis renal, y su incidencia se ha duplicado en apenas dos décadas. El problema no es solo el dolor intenso que provocan en forma de cólicos nefríticos, sino su tendencia a reaparecer y las complicaciones derivadas de su tratamiento.
Cada año, millones de pacientes en todo el mundo pasan por quirófano para eliminar estas pequeñas piedras que se forman en los riñones, y muchos de ellos acaban necesitando una segunda intervención porque los fragmentos no se retiran por completo.
Un equipo de investigadores de la Universidad de Stanford y del sistema sanitario de veteranos de Palo Alto, en Estados Unidos, liderado por el urólogo Joseph C. Liao y el ingeniero Shan X. Wang, ha desarrollado un método tan ingenioso como prometedor: un gel magnético que atrapa los fragmentos de piedra y permite extraerlos con un pequeño imán.
El dispositivo, probado con éxito en cerdos, podría revolucionar una de las operaciones urológicas más comunes del mundo. El trabajo, publicado en la revista Device, demuestra que el sistema es seguro, eficaz y compatible con los endoscopios ya usados en cirugía renal.
La cirugía actual y sus limitaciones
El tratamiento estándar para eliminar los cálculos renales suele consistir en una ureteroscopia con litotricia láser, una intervención mínimamente invasiva que permite introducir un tubo delgado y flexible por la uretra hasta el riñón. A través de ese conducto, un fino haz láser pulveriza la piedra en decenas o cientos de fragmentos diminutos. Sin embargo, el procedimiento tiene un punto débil: la recogida de esos fragmentos.
Hoy, los cirujanos utilizan pequeños cestos de alambre que permiten capturar los pedazos uno a uno, sacándolos del cuerpo en sucesivas pasadas. Es un proceso tedioso y largo, que puede requerir decenas de extracciones y aumentar el riesgo de infección o daño en el tejido renal. En muchos casos, los especialistas optan por polvo fino, esto es, reducir las piedras a fragmentos tan pequeños que deberían ser expulsados por la orina.
Pero esa estrategia tampoco es infalible: hasta el 40% de los pacientes conserva restos que pueden convertirse en el núcleo de nuevas piedras o causar obstrucciones y dolor crónico. Ante estas dificultades, el nuevo método pretende hacer de la limpieza renal un proceso rápido, completo y seguro.
Cómo funciona el gel magnético para eliminar cálculos renales
El corazón de la innovación es un hidrogel magnético desarrollado por el equipo de Stanford a partir de dos componentes ya utilizados en medicina:
✅ El ferumoxitol, una forma de óxido de hierro superparamagnético aprobada como tratamiento intravenoso para la anemia.
✅ El quitosano, un biopolímero derivado de la quitina (la sustancia que forma el caparazón de los crustáceos) empleado en apósitos y materiales quirúrgicos.
Al mezclarse, ambos forman una sustancia viscosa que se adhiere a la superficie de los fragmentos de piedra y los convierte en objetos magnetizables.
Durante la operación, el cirujano inyecta los dos componentes del gel a través de un catéter de doble canal introducido por el mismo conducto del endoscopio. Los líquidos —uno marrón y otro azulado— se mezclan justo al salir del tubo y se transforman en un gel que recubre los fragmentos de cálculo. Después, un hilo metálico con un pequeño imán en la punta entra en acción: al acercarse, atrae y captura varios trozos a la vez, que se retiran en un solo movimiento.
En pruebas de laboratorio, con un modelo de riñón 3D impreso que replicaba la anatomía humana, el sistema permitió retirar veintiocho fragmentos en apenas seis pasadas, frente a las decenas que requeriría una cesta convencional. El equipo también optimizó la densidad del gel para que se formara incluso en el entorno salino del riñón y mejoró la capacidad de atracción magnética añadiendo glicerol al quitosano.
Un gel magnético que acaba desapareciendo
El paso siguiente fue trasladar la técnica a un modelo vivo. Los cerdos se utilizan con frecuencia en cirugía experimental por su similitud anatómica con los humanos, especialmente en el aparato urinario. En el estudio, los investigadores insertaron pequeños fragmentos de cálculos humanos en los riñones de los animales y los extrajeron usando el nuevo dispositivo.
Los resultados fueron alentadores, ya que el gel permitió capturar eficazmente los fragmentos sin causar daños ni inflamación significativos. Los tejidos examinados tras la intervención mostraron solo lesiones leves derivadas de la manipulación quirúrgica, comparables a las que produce una ureteroscopia convencional.
En un segundo experimento, los científicos dejaron el gel dentro del riñón para comprobar su destino natural. Una semana después, los animales habían eliminado completamente la sustancia por la orina, sin signos de infección, obstrucción ni acumulación de hierro en órganos como el hígado. El análisis microscópico confirmó que el gel desaparecía sin dejar rastro ni provocar reacción inflamatoria, lo que sugiere que el material es biocompatible y biodegradable.
Ventajas frente a la ureteroscopia convencional
El nuevo sistema no solo busca eficiencia, sino también seguridad, según los autores del estudio. En palabras de Liao, los cestos metálicos actuales pueden dañar el uréter si se intenta extraer un fragmento demasiado grande, un accidente infrecuente pero grave que puede requerir cirugía reconstructiva inmediata.
El imán, en cambio, no ejerce tracción mecánica: si la pieza es demasiado voluminosa, simplemente se desprende del campo magnético. Además, el procedimiento permite operar bajo visión directa, sin obstaculizar el campo de trabajo del cirujano, según Wan.
Otro beneficio potencial es que reduce la necesidad de intervenciones repetidas. Según estudios previos, cerca del 30% de los pacientes con restos de cálculos acaban requiriendo una segunda operación en los cinco años siguientes. Si la nueva técnica logra aumentar la tasa de riñones completamente libres de fragmentos, las repercusiones clínicas y económicas serían notables.
Esquema de la litotricia láser ureteroscópica y del nuevo dispositivo magnético de extracción de cálculos. Cortesía: Massana Roquero, Daniel et al. / Cell
La fuerza de los imanes para atraer a las piedras
El dispositivo fue diseñado para adaptarse a los ureteroscopios clínicos existentes, que imponen restricciones extremas de tamaño: el canal de trabajo mide apenas 1,2 milímetros de diámetro. Los ingenieros desarrollaron un catéter con dos microtubos de poliimida, recubiertos de PVC para evitar pliegues, y un cable magnético flexible con una matriz de diez minúsculos imanes de neodimio, dispuestos con polaridades alternas para generar un campo intenso.
Esa configuración, inspirada en diseños previos de alambres magnéticos para capturar células tumorales en la sangre, permite crear un gradiente magnético lo bastante fuerte como para atraer piedras de hasta 4 milímetros de diámetro, sin comprometer la maniobrabilidad del endoscopio.
Las pruebas de laboratorio demostraron que el imán podía recuperar simultáneamente múltiples fragmentos, que se desprendían con facilidad al limpiarlo entre pasadas. En modelos porcinos, la combinación de irrigación salina y la acción magnética permitió eliminar más del 99% del gel sobrante del riñón en apenas diez minutos.
Una promesa quirúrgica aún por consolidar
Pese a los resultados positivos, los autores son prudentes. El estudio, señalan, se centró en la seguridad y la viabilidad técnica, no en medir la eficacia comparativa frente a los métodos actuales. Colocar piedras dentro del riñón porcino mediante cirugía retrógrada es un procedimiento impreciso que impide cuantificar exactamente el porcentaje de fragmentos extraídos.
En este sentido, el siguiente paso será realizar pruebas más controladas y, en última instancia, ensayos clínicos en humanos.
El equipo de Liao y Wan también trabaja en refinar la formulación del gel para reducir el volumen necesario y mejorar la facilidad de inyección, así como en explorar diferentes configuraciones magnéticas que maximicen la atracción a distancia. La empresa Maguro Surgical, fundada por varios de los autores, planea avanzar hacia la comercialización del sistema una vez superadas las pruebas regulatorias.
Revolución bioingenieril con impacto global
La nueva técnica encaja en una tendencia más amplia de la cirugía urológica hacia procedimientos menos invasivos, más rápidos y con menor riesgo de complicaciones. La idea de usar materiales inteligentes que se comportan como herramientas dentro del cuerpo —adhesivos, hidrogeles o nanopartículas activables— abre un campo de posibilidades que hace unos años habría parecido ciencia ficción.
Si los resultados se confirman en humanos, el gel magnético podría transformar la ureteroscopia de rutina en una intervención más limpia y eficaz, capaz de eliminar por completo las piedras en una sola sesión. Para los millones de pacientes que cada año enfrentan el dolor de los cálculos renales, eso supondría un alivio tangible: menos tiempo en quirófano, menos riesgo de recaídas y menos miedo a volver a sentir ese dolor agudo que no se olvida.
Como resume el propio Liao, «nuestra meta es lograr que ningún paciente salga del quirófano con fragmentos residuales». Un propósito ambicioso, pero cada vez más cercano, gracias a la combinación de bioingeniería, magnetismo y una dosis generosa de ingenio clínico.▪️
Fuente: Massana Roquero, Daniel et al. Magnetic retrieval of kidney stones via ureteroscopy in a porcine model. Device (2025). DOI: 10.1016/j.device.2025.100971
