SÍNTESIS Y CARACTERIZACIÓN DE BIOGLASSES TEXTURADOS ACOPLANDO LAS TÉCNICAS SOL-GEL Y FREEZE-DRYING.

YANINA MINABERRY; MATÍAS JOBBÁGY

Cordoba

Congreso; XII Congreso Argentina de Fisicoquímica y Química Inorgánica. Punto de encuentro entre la Física, la Química y la Biología; 2011

Asociación Argentina de investigación Fisicoquímica

Introducción: El desarrollo de los llamados bioglasses (BG), materiales bioactivos basados en óxidos de Si(IV), P(V), Ca(II), tiene una creciente demanda debido a su aplicación en la reconstrucción de tejidos óseos1. La modulación de la textura (en particular la macroporosidad) de los BG ha cobrado interés debido a la relación de esta con la proliferación de células dentro del material y al transporte de masa apropiado. El método de autoensamblado inducido por segregación de hielo (ISISA, por su nombre en ingles), ha demostrado ser una herramienta única en la construcción de monolitos porosos con un excelente control de la textura, siendo además biocompatible. Sumado a esto, la utilización de procedimientos sol-gel, en contraste con los métodos tradicionales cerámicos, previene la precipitaciòn masiva de fosfato de calcio y otras inhomogeneidades. Además, utilizar condiciones de calcinado a temperaturas bajas previenen el sinterizado y permiten obtener incluso mesoporos, dando origen a nuevos bioglases bifuncionales con mejoras en propiedades como liberación de fármacos o coagulación de la sangre. Objetivos: El objetivo de este trabajo es demostrar que acoplar procesos de sol-gel al método de texturizado ISISA permite la preparación de BG autosoportados, con porosidad modulable. Para ello se estudió el efecto de las principales variables preparativas en la textura final (contenido de sólido, velocidad de congelado, pH inicial, calcinado), así como la capacidad de biomineralización in vitro. Resultados: Los BG fueron preparados en solución acuosa, con una relación Si/Ca/P de 80/15/5. Los precursores (soles) con distinto contenido de sólido fueron sometidos a distintas velocidades de congelamiento (en N2 líquido) y posteriormente liofilizados, obteniéndose finalmente monolitos autosoportados. La observación de su estructura por microscopía de barrido electrónico SEM mostró que la velocidad de congelamiento influencia en mayor grado el tamaño de poro y su aspecto respecto al contenido de sólido. Resultando un mayor tamaño de poro y ordenamiento a velocidades más bajas (Fig1.). Por otro lado el efecto de calcinado de estas muestras resultó relevante en las muestras con menor contenido de sólido, obteniéndose poros de mayor tamaño y paredes mas delgadas. El aumento de la cantidad de ácido inicial redunda en mayor tamaño de poro, lo cual se encuentra de acuerdo con un menor tamaño de unidades precursoras. La evaluación de la bioactividad de los BG fue evaluada in vitro, incubando las muestras a 37°C en SBF (fluído corporal simulado), monitoreando el crecimiento de hidroxiapatita (HA) mediante PXRD, FTIR y SEM-EDS. Los resultados mostraron el desarrollo de un depósito homogéneo de HA luego de una semana de incubación (Fig 2), independientemente de la textura inicial. Conclusiones: Fueron sintetizados BG autosoportados y bioactivos cuya textura pudo ser modulada teniendo en cuenta las variables preparativas, tanto del proceso sol gel, como de la técnica ISISA.