Compuestos Aptos para impresión 3D de sustratos reabsorbibles para regeneración ósea

ARAOZ, BEATRIZ; HERMIDA, ÉLIDA

Workshop; Workshop Iberoamericano sobre Biomateriales para Aplicaciones Médicas; 2017

CONICET-CSIC

El objetivo de este trabajo es desarrollar sustratos reabsorbibles compuestos por biomateriales biodegradables con la capacidad de reemplazar y/o restaurar la función de tejidos u órganos vivos. Se busca que el sustrato promueva la adhesión, proliferación, diferenciación y organización de las células involucradas en el proceso de generación del hueso, originando un tejido óseo normal y sano a medida que el material es biodegradado (1). En particular, la técnica de impresión 3D para obtener sustratos ofrece una gran versatilidad para reproducir estructuras óseas a partir de imágenes 3D de tomografías computarizadas de la estructura ósea del paciente a tratar, lo que corresponde a la situación deseable de generar piezas para regeneración ósea a la medida de cada paciente.Para el desarrollo de este trabajo, en primer lugar, se elaboraron filamentos de un termoplástico biodegradable: polihidroxibutirato-co-valerato (PHBV) en una extrusora de doble tornillo Thermo Fisher Scientific Process 11. En segundo lugar, con una impresora 3D que funciona por deposición fundida de filamento (FFD), se imprimieron sustratos con geometrías acorde a la norma ASTM D1708. Se determinaron las propiedades mecánicas de sustratos producidos con diferentes parámetros de impresión. El módulo elástico (E) de esos sustratos varía entre 120 - 800 MPa, es decir, se logra una respuesta elástica similar a la del hueso trabecular (2). Adicionalmente, se elaboraron filamentos de PHBV con el agregado de compuestos porógenos y partículas de un vidrio que propicia la regeneración de tejido óseo: Bioglass® (3) y se imprimieron sustratos con esos filamentos. Por microscopía electrónica se observó que tanto los filamentos como los impresos exhiben una distribución jerárquica de poros interconectados entre 500 nm - 500 m, estructura promisoria para la proliferación y migración de osteoblastos que regeneren la estructura ósea. Finalmente, se evaluó el potencial citotóxico in vitro de los sustratos impresos según norma internacional ISO10993-5, aplicable a dispositivos biomédicos. El ensayo de citotoxicidad directa para los sustratos impresos dio resultados de citotoxicidad grado 1, esto es, una baja reactividad.Estos resultados evidencian la potencialidad de generar sustratos impresos a partir de polímeros reabsorbibles combinados con materiales con actividad biológica para su aplicación en regeneración de tejido óseo.