Matrices nanofibrosas en el campo biomédico

P. CORTÉZ TORNELLO; P.C. CARACCIOLO; F. MONTINI BALLARÍN; F. BUFFA; T.R. CUADRADO; G.A. ABRAHAM

Mar del Plata, Argentina

Encuentro; III Encuentro Nacional de Materia Blanda; 2010

INTEMA (UNMdP-CONICET)

La disponibilidad de materiales nanoestructurados para una amplia demanda de aplicaciones tecnológicas representa uno de los principales retos actuales tanto de la ciencia básica como aplicada. El desarrollo a nanoescala permite no sólo obtener propiedades fisicoquímicas superiores e interesantes sino también producir materiales completamente nuevos. Los materiales nanofibrosos poseen alta relación área superficial / volumen, flexibilidad para la funcionalización superficial y para modular el comportamiento mecánico, y versatilidad en el diseño. Estas características, sumadas a las atractivas propiedades físicas, eléctricas, químicas, ópticas y magnéticas, posibilitan el desarrollo de materiales para un amplio espectro de aplicaciones innovadoras en distintos campos. La tecnología de electrohilado (electrospinning) permite la obtención de fibras continuas con diámetro submicrométrico de diferentes materiales, que generan estructuras tridimensionales altamente porosas con porosidad interconectada. Si bien la técnica es versátil, el proceso es sumamente complejo y depende de numerosos parámetros, aspectos termodinámicos del polímero y el solvente, propiedades intrínsecas de la solución, variables de procesamiento y factores ambientales. Por lo tanto la apropiada selección de solventes y condiciones experimentales resulta importante para la formación de estructuras nanofibrosas uniformes, y permite controlar no sólo el diámetro de las fibras sino también su morfología interna. La posibilidad de diseñar estructuras secundarias específicas tales como nanofibras huecas, porosas, con estructura de núcleo y revestimiento, orientadas o con otro tipo de arreglo espacial, amplía aún más la versatilidad de esta técnica. En determinadas condiciones la desintegración del jet produce una dispersión de perlas o gotas aisladas por electropulverizado, dando lugar a la formación de una estructura porosa generada por deposición de capas de micro o nanopartículas.             En este trabajo se presentan ejemplos de matrices nanofibrosas poliméricas desarrolladas en nuestro laboratorio para aplicaciones biomédicas, en particular para ingeniería de tejidos, sistemas de liberación controlada de agentes terapéuticos y dispositivos biomédicos (apósitos para curación de heridas, injertos vasculares).             Dado que los tejidos naturales y órganos poseen componentes con dimensiones nanométricas y las células interactúan creando matrices extracelulares nanoestructuradas, las características biomiméticas y propiedades fisicoquímicas de los materiales nanofibrosos juegan un rol clave en la estimulación del crecimiento celular y en la regeneración guiada de tejidos. Las matrices extracelulares artificiales que imitan la matriz extracelular natural de los tejidos y órganos pueden fabricarse con geometrías que permitan rellenar defectos anatómicos y poseer las propiedades superficiales y mecánicas necesarias para soportar el crecimiento celular y su completa biorreabsorción.