Micro/nanoestructuras biorreabsorbibles obtenidas por impresión tridimensional y electrohilado para ingeniería de tejidos

Abstract

Existen diferentes aproximaciones para reparar o reemplazar tejidos biológicos cuando estos han sido alterados por una enfermedad, lesión, traumatismo o defecto congénito. Las estrategias convencionales incluyen implantes de tejidos autólogos, alogénicos y xenogénicos. Estos presentan limitaciones relacionadas con la reducida disponibilidad de los tejidos y las reacciones de antigenicidad que provocan. Es por esto que la ingeniería de tejidos, que emplea células, biomateriales y factores físicos o moleculares apropiados, se ha establecido como una aproximación para mejorar las respuestas clínicas. En este proyecto se fabricaron y caracterizaron matrices de PCL obtenidas por impresión 3D FDM con y sin recubrimiento de nanofibras electrohiladas de mezclas de PCL y gelatina. La estructura FDM determinó la arquitectura general de los andamios 3D al proporcionar suficiente resistencia mecánica para apoyar el crecimiento interno del tejido. Las nanofibras se depositaron sobre el andamio obtenido por impresión 3D para mejorar el atrapamiento de las células y la adhesión y proliferación celular al imitar la matriz extracelular. Estas fibras fueron obtenidas a partir de soluciones poliméricas con ácido acético, considerado un solvente benigno. Primero, se optimizaron los parámetros de procesamiento de impresión 3D de PCL y, luego del electrohilado, se estudiaron las propiedades morfológicas y superficiales de las muestras a través de microscopía electrónica de barrido (SEM), espectroscopía infrarroja (FTIR) y ángulo de contacto. Los espectros FTIR corroboraron la presencia de la gelatina en las fibras y las micrografías corroboraron la obtención de fibras nanométricas libres de defectos y con una cierta alineación debido al empleo de un colector rotatorio durante el proceso de electrohilado. A su vez, se determinó un tiempo óptimo de electrohilado de 3 minutos para evitar recubrimientos con una elevada densidad de fibras. El ensayo de ángulo de contacto demostró un carácter hidrofóbico de las muestras de PCL que variaba con la forma de la superficie, y un carácter muy hidrofílico de las muestras de PCL/gel. Por último, se estudió la degradación y viabilidad celular in vitro. Luego de 21 días de inmersión en PBS a 37°C, si bien las muestras no presentaron cambios significativos, la gelatina se degradó completamente. Por su parte, la viabilidad celular y la tinción de núcleo y citoplasma mostraron cierta mejoría en la adhesión y proliferación celular. Estos resultados demostraron la posible implementación de los andamios obtenidos a partir de la combinación de dos técnicas de procesamiento distintas en ingeniería de tejidos duros. Mail de los autores Melucci, Sofía <sofiammelucci@gmail.com>