Cristales líquidos liotrópicos basados en nanopartículas de hidroxiapatita funcionalizadas

MOGLIE, YANINA; BENEDINI, LUCIANO A.; MESSINA, PAULA V.

Río Cuarto, Córdoba

Congreso; XXI Encuentro de Nanosuperficies y Materiales Nanoestructurados; 2022

Facultad de Río Cuarto

Los tejidos mineralizados como el hueso y las piezas dentales se hallan constituidos por estructuras jerárquicas organizadas compuestas de nanocristales de hidroxiapatita (HAp) y macromoléculas ácidas, lo que da como resultado propiedades biológicas, químicas y físicas únicas. Hoy en día es un desafío importante para la ciencia de los biomateriales, la construcción de estructuras ordenadas de nanocristales de HAp en materiales sintéticos. Recientemente, informamos la obtención de cristales líquidos liotrópicos basados en HAp funcionalizadas con fragmentos moleculares fosforoamida (C−N−P) y α-aminofosfonatos (N−C−P). Se realizó la modificación química de la HAp a través de dos procedimientos diferentes que involucraron la incorporación de (3-aminopropil)trietoxisilano (APTES) en su estructura [1]. En una ruta sintética, la HAp fue modificada en primer lugar con APTES con el fin de introducir grupos aminos en su superficie y luego se incorporaron los derivados de fósforo. En la otra metodología, se incorporó previamente un derivado de fósforo al APTES que luego se utilizó para funcionalizar a la HAp.Posteriormente evaluamos la capacidad de las HAp funcionalizadas para actuar como agentes mesogénicos. Los parámetros termodinámicos calculados, las imágenes de microscopia de luz polarizada y el análisis de los patrones de difracción de bajo ángulo confirmaron que influyen en la estructura y organización de macromoléculas ácidas utilizando como referencia poliácido acrílico (PAA). Observamos, además, una mayor capacidad de cohesión entre las nanopartículas de HAp funcionalizadas alrededor de las cadenas ácidas de las macromoléculas en comparación con las nano-HAp desnudas. Por otra parte hemos notado una diferencia importante entre los fragmentos moleculares N−C−P y C−N−P y su efecto en la agregación molecular; ya que las interacciones de las N−C−P-nano-HAp sustituidas actúan invirtiendo la transición característica bobina ⇆ glóbulo a pH = 5 que presentan las cadenas de PAA.Este trabajo es una contribución al desarrollo de nuevos tipos de cristales líquidos liotrópicos inorgánicos, pero, sobre todo, es un paso crucial en la dirección de nuestro objetivo final: la transferencia de orden biomimético, flexibilidad, integridad mecánica y funcionalidad específica de los derivados de fósforo integrados a una matriz dinámica de nano-HAp / hidrogel [2]. Actualmente nos encontramos evaluando las características mecánicas de hidrogeles y su respuesta influenciada por la organización estructural del cristal líquido liotrópico (CLL) que lo constituye, a fin de compararla con aquellos que constituyen los tejidos calcificados.