Abstract:
Ante la creciente demanda de soluciones eficaces para la reparación de defectos
óseos que superen las limitaciones de los tratamientos convencionales, la ingeniería
de tejidos se ha centrado en el desarrollo de biomateriales avanzados capaces de
promover la regeneración natural. En este marco, el presente proyecto final de grado
aborda, por un lado, la fabricación y evaluación de andamios tridimensionales porosos
de vidrio bioactivo, fabricados mediante la técnica de replicado de espuma polimérica
utilizando tres formulaciones distintas: un biovidrio base de silicato (conocido como
13-93), una variante modificada con borato (13-93 B2) y una tercera modificada con
boro de nuevo y dopada con cobre y zinc (13-93 B2 Cu-Zn). Por otro lado, con el
objetivo de optimizar las propiedades mecánicas y biológicas, se aplicaron
recubrimientos de gelatina y una mezcla híbrida de gelatina con aceite esencial de
clavo sobre los andamios dopados con Cobre y zinc. Se caracterizaron las muestras
sin recubrir mediante espectroscopía infrarroja, antes y después de la inmersión en
fluido corporal simulado (SBF) También se estudió por medio de procesamiento de
imágenes la porosidad y el tamaño de trabéculas de los andamios generados. Se
analizaron la morfología resultante de los andamios, así como la bioactividad y
formación de hidroxiapatita mediante microscopía electrónica de barrido (SEM) luego
de la inmersión. Se evaluaron las propiedades mecánicas mediante ensayos de
compresión de los andamios recubiertos y de los no recubiertos de la formulación 13-
93 B2 dopados con cobre y zinc. Luego se comprobó su actividad antibacteriana
frente a Staphylococcus aureus y se evaluó su citotoxicidad en células MC3T3-E1.
Los resultados evidenciaron que la incorporación de boro, cobre y zinc acelera la
degradación del vidrio y favorece la formación de hidroxiapatita, mientras que
mecánicamente se evidenció un efecto sinérgico en el recubrimiento con aceite de
clavo, el cual aumentó la resistencia a la compresión la rigidez, lo que podría deberse
a la interacción del eugenol (principio activo presente en el extracto de clavo) con la
matriz proteica (gelatina); biológicamente, este sistema compuesto demostró la mayor
eficacia antibacteriana y una adecuada citocompatibilidad en concentraciones
controladas. Se concluye, entonces, que los andamios dopados con recubrimiento
funcionalizado representan una estrategia prometedora que equilibra soporte
estructural, bioactividad y prevención de infecciones
Description:
Trabajo Final de Graduación dirigido por la Dra. Josefina Ballarre en la UNMDP y realizado en el Instituto de Biomateriales de la FAU, Alemania (FAU-Technische Fakultät- Instituto de Biomateriales), bajo la supervisión en FAU del Prof. Aldo Roberto Boccaccini y la Dra. Usanee
Pantulap.
