La química sol gel como plataforma para el diseño de biomateriales

MATIAS JOBBAGY

Salta, Argentina

Congreso; XVI Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2009

AAIFQ

La química sol gel como plataforma para el diseño de biomateriales Matías Jobbágy jobbag@qi.fcen.uba.ar, INQUIMAE-DQIAQF, Facultad de Ciencias Exactas y Naturales,Universidad de Buenos Aires, Ciudad Universitaria, Pab. II, C1428EHA Buenos Aires, Argentina En años recientes, la ciencia de materiales se propuso combinar la estabilidad y tenacidad de los materiales inorgánicos con las funciones complejas y altamente específicas propias de entidades biológicas, tales como células o enzimas, dando origen a los llamados biomateriales. Los procesos de síntesis basados en la química sol-gel permitieron la formación de fases inorgánicas, preservando propiedades mecánicas y ópticas adecuadas, en condiciones lo suficientemente suaves para asegurar la actividad de la entidad biológica que se busca incluir en dicha fase. Mas recientemente, dichos procesos abrieron la posibilidad de lograr un control de la textura del material en varios niveles, desde cavidades milimétricas hasta mesoporos, de modo de permitir un transporte de materia adecuado entre las funciones activas inmovilizadas y el medio circundante. Sin embargo, a la luz de nuevos estudios basados en la utilización de cepas modificadas genéticamente, discutiremos en forma integral el rol de las variables de preparación sol-gel, en el compromiso entre la optimización de la viabilidad y/o estrés celular y las propiedades físicas del biomaterial.[1,2,3] Finalmente, se introducirán ejemplos de nuevos materiales bioinspirados, cuya síntesis es asistida por reacciones enzimáticas, logrando la consolidación de biominerales en condiciones suaves.[4,5,6] Figura: Mineralizacíon de silica funcionalizada con Ureasa; depósito de hidroxiapatita en condiciones suaves. Escala: 100 nm. Referencias 1. Cell growth at cavities created inside silica monoliths synthesized by sol-gel. Perullini et al. 2005 Chemistry of Materials 17 (15), 3806-08. 2. Plant cell proliferation inside an inorganic host. Perullini et al. 2007 Journal of Biotechnology 127 (3), 542-8. 3. Optimizing silica encapsulation of living cells: in situ evaluation of cellular stress. Perullini at al. 2008 Chemistry of Materials, 20 (9), 3015-21. 4. Urea assisted hydroxyapatite mineralization on MWCNT/CHI scaffolds. Hortigüela et al. 2008 Journal of Materials Chemistry, 18 (48), 5933-40. 5. Urease functionalized silica: a biohybrid substrate to drive self-mineralization. Ortega et al. 2008 Chemistry of Materials, 20(24), 7368-70. 6. Enzymatic Synthesis of Amorphous Calcium Phosphate-Chitosan Nanocomposites and Their Processing into Hierarchical Structures. Gutiérrez et al. 2008 Chemistry of Materials, 20 (1), 11-13.