Caracterización mecánica de matrices para ingeniería de tejidos

T. FEDERICO; U. GILABERT; E. PEREZ; B. ARAOZ; E.B. HERMIDA

Ciudad Autónoma de Buenos Aires

Congreso; XIII Simposio Argentino de Polímeros: SAP 2019; 2019

CONICET, INTI

Los sustratos reabsorbibles cumplen la función de emular la matriz extracelular y asistir a la regeneración de tejidos u órganos vivos dañados; se los diseña para que, una vez que se ha logrado este objetivo, puedan ser biodegradados mediante la acción de enzimas del organismo. Pueden estar compuestos por materiales inorgánicos, por material polimérico o por la combinación de ambos. Se implantan en un organismo vivo y permanecen expuestos a la acción de fluidos biológicos de modo temporal hasta su reabsorción y reemplazo por tejido biológico. Su aplicación más importante es la de reparar defectos o daños en los tejidos, en particular, en tejido óseo. El hueso natural tiene una matriz formada por colágeno que aporta elasticidad, y por Hidroxiapatita (HA) que le aporta rigidez. Su estructura es porosa, con poros de tamaño variable desde nanométrico a micrométrico. Ante una fractura o enfermedad del tejido óseo, los implantes no degradables son los más usados actualmente gracias a su estabilidad in vivo. Sin embargo, los mismos presentan inconvenientes al ser más rígidos que el hueso, cuyo módulo elástico oscila entre 0,05 y 30 GPa. Por ejemplo, una prótesis de Titanio (módulo elástico 100 GPa), para una fractura subtrocantérea, a menudo conlleva bajos niveles de carga en el hueso capaces de inducir reabsorción ósea (stress shielding). El polihidroxibutirato-co-valerato (PHBV), es un biopolímero termoprocesable, biodegradable y biocompatible, de la familia de los polihidroxialcanoatos sobre el cual se ha confirmado la proliferación celular in vitro e in vivo. Bioglass® (BG) es un biomaterial diseñado para activar genes que estimulan la regeneración del tejido vivo debido a la liberación de iones específicos; es un cerámico compuesto por 24,5% Na2O, 24,5% CaO, 45% SiO2, 6% P2O. Presenta una alta interacción en su unión con el hueso y en medio biológico conduce a la formación de HA.El objetivo de este trabajo es diseñar y caracterizar matrices de PHBV y PHBV+BG, que mimeticen el comportamiento mecánico del hueso usando la técnica de impresión 3D por deposición de material fundido. Esta técnica permite diseñar las matrices acorde a las necesidades de cada paciente.