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Morfología, resistencia mecánica y degradación de plataformas de polihidroxialcanoato

Resumen

Actualmente, el desarrollo de implantes o procedimientos médicos para resolver lesiones óseas o cartilaginosas no cumple satisfactoriamente con los requerimientos funcionales del tejido afectado; una solución alternativa es el uso de la ingeniería de tejidos (IT), que busca regenerar el tejido con plataformas de crecimiento celular fabricadas, por ejemplo, con polímeros naturales, como el polihidroxialcanoato (PHA), que permite la reconstrucción del tejido gracias a su capacidad de degradación, y cuyo origen bacteriano permite la producción a gran escala y el control de las propiedades finales. En este proyecto se desarrollaron scaffolds de PHA comercial, mediante la técnica de liofilización, con un diseño experimental factorial, utilizando diclorometano como solvente, Tergitol como surfactante y nitrógeno líquido (N2) como congelante. El PHA se caracterizó con espectroscopia de infrarrojo (FTIR) y análisis termogravimétrico (TGA). Los scaffolds obtenidos se caracterizaron con microscopia electrónica de barrido (SEM), ensayos mecánicos de compresión y ensayos de degradación hidrolítica. Los análisis sobre el PHA indicaron que el material es una mezcla de dicho polímero y ácido poliláctico (PLA). Los scaffolds mostraron una distribución de poros adecuada para la migración de condrocitos a través de ellos y presentaron un comportamiento similar al cartílago articular, pero una menor resistencia mecánica; también se encontró que la pérdida de masa está relacionada con el porcentaje de PHA presente en la muestra de una forma no lineal. En conclusión, los scaffolds de PHA tienen un potencial uso en la ingeniería de tejidos para la restauración de cartílago articular.

Palabras clave

andamios, cartílago articular, ingeniería de tejidos, polihidroxialcanoato

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Citas

  1. Departamento Administrativo Nacional de Estadísticas (DANE), “Información estadística por discapacidad,” Total_nacional, 2010. [Online]. Available: http://www.dane.gov.co/index.php/poblacion-y-demografia/discapacidad.
  2. E. C. Chan, “Sustitutos de tejido óseo,” Orthotips, vol. 10(4), pp. 208–217, 2014.
  3. N. Zapata, N. Zuluaga, S. Betancur, et al., “Cultivo de tejido cartilaginoso articular: Acercamiento conceptual,” Rev. Esc. Ing. Antioquia, vol. 8, pp. 117–129, Dec. 2007.
  4. C. Navarro Hernández et al., “Proyecto multidisciplinario para la fabricación de prótesis ortopédicas de bajo costo,” Ideas Concyteg, vol. 6(72), pp. 788–798, 2011.
  5. A. C. Rios, D. Hotza, G. V Salmoria, et al., “Fabricación de andamios de hidroxiapatita por impresión tridimensional,” Rev. Lat. Metal. y Mater., vol. 34(2), pp. 262–274, 2013.
  6. M. You, et al., “Chondrogenic differentiation of human bone marrow mesenchymal stem cells on polyhydroxyalkanoate (PHA) scaffolds coated with PHA granule binding protein PhaP fused with RGD peptide,” Biomaterials, vol. 32(9), pp. 2305–13, Mar. 2011. DOI: https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2010.12.009. DOI: https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2010.12.009
  7. D. Yalçin, T. Baykal, Đ. Açikgöz, et al., “Fourier Transform Infrared (FT-IR) Spectroscopy for Biological Studies. Review.” G.U. J. Sci., vol. 22(3), pp. 117-121, 2009.
  8. I. PerkinElmer, “A Beginner’s Guide,” Thermogravimetric Analysis (TGA), 2015.
  9. M. P. Arrieta, E. Fortunati, F. Dominici, et al., “Multifunctional PLA-PHB/cellulose nanocrystal films: processing, structural and thermal properties.,” Carbohydr. Polym., vol. 107, pp. 16–24, Jul. 2014. DOI: https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2014.02.044. DOI: https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2014.02.044
  10. Y.-X. Weng, L. Wang, M. Zhang, et al., “Biodegradation behavior of P(3HB,4HB)/PLA blends in real soil environments,” Polym. Test., vol. 32(1), pp. 60–70, Feb. 2013. DOI: https://doi.org/10.1016/j.polymertesting.2012.09.014. DOI: https://doi.org/10.1016/j.polymertesting.2012.09.014
  11. S. V. Naveen, I. K. P. Tan, Y. S. Goh, et al., “Unmodified medium chain length polyhydroxyalkanoate (uMCL-PHA) as a thin film for tissue engineering application – characterization and in vitro biocompatibility,” Mater. Lett., vol. 141, pp. 55–58, Feb. 2015. DOI: https://doi.org/10.1016/j.matlet.2014.10.144. DOI: https://doi.org/10.1016/j.matlet.2014.10.144
  12. M. P. Arrieta, E. Fortunati, F. Dominici, et al., “Bionanocomposite films based on plasticized PLA-PHB/cellulose nanocrystal blends,” Carbohydr. Polym., vol. 121, pp. 265–75, May. 2015. DOI: https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2014.12.056. DOI: https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2014.12.056
  13. M. P. Arrieta, J. López, A. Hernández, et al., “Ternary PLA–PHB–Limonene blends intended for biodegradable food packaging applications,” Eur. Polym. J., vol. 50, pp. 255–270, Jan. 2014. DOI: https://doi.org/10.1016/j.eurpolymj.2013.11.009. DOI: https://doi.org/10.1016/j.eurpolymj.2013.11.009
  14. Q. Guan, “Fabrication and Characterization of PLA, PHBV and Chitin Nanowhisker Blends, Composites and Foams for High Strength Structural Applications,” Master Thesis, Mechanical Engineering, University of Toronto, 2013. DOI: https://doi.org/10.1007/s10924-013-0625-8
  15. G. Widmann, “Informaciones para los usuarios de los sistemas de termoanálisis METTLER TOLEDO,” UserCom, pp. 1–20, 2001.
  16. C. Ning, L. Zhou, and G. Tan. “Fourth-generation biomedical materials,” Mater. Today, vol. 19 (19, pp. 2–3, Jan. 2016. DOI: https://doi.org/10.1016/j.mattod.2015.11.005. DOI: https://doi.org/10.1016/j.mattod.2015.11.005
  17. C. M. Hernández, “Estudio mecánico, histológico e histomorfométrico del regenerado de cartílago a partir de injertos de periosto invertido,” Doctoral Thesis, Universidad Autónoma de Barcelona, 2015.
  18. J. J. Pavón Palacio, A. Pesquet, M. Echeverry Rendón, et al., “Procesamiento, caracterización y ensayos biológicos de scaffolds poliméricos naturales y sintéticos para ingeniería de tejido óseo y cartilaginoso,” Rev. Politécnica, vol. 10 (19), pp. 9–19, 2014.
  19. N. E. Cedeño Lamus, J. L. Acosta Collado, and N. Antoniadis Petrakis, “Análisis histológico de los injertos de cartílago autólogos envueltos en fascia,” Cirugía Plástica Ibero-Latinoamericana, vol. 37(2), pp. 111-121, 2011. DOI: https://doi.org/10.4321/S0376-78922011000200002

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