Síntesis y caracterización de andamios de vidrio bioactivo conteniendo partículas mesoporosas, con capacidad de liberación de antibióticos

Abstract

En este trabajo se plantea la generación de andamios bioactivos cerámicos generados por el clásico método de réplica desarrollado por primera vez en 2006. Estos andamios son recubiertos con partículas mesoporosas de vidrio de sílice y óxido de calcio, dopadas con un antibiótico tipo (tetraciclina). Las partículas MBG (por sus siglas en inglés mesoporous Bioactive Glass) fueron sintetizadas utilizando un proceso de Stöber modificado. Por otro lado, mediante el método de la réplica, se generaron matrices de vidrio bioactivo 45S5 comercial. Se sinterizaron las piezas de 0.5 aproximadamente a 1000 ⁰C. Luego las matrices fueron ����3 embebidas en una suspensión de etanol conteniendo 200g/L de partículas MBG y se dejaron secar a 60 grados por al menos 12 horas. Para embeber las partículas mesoporosas con la droga modelo (tetraciclina), se utilizó una solución de tetraciclina de concentración 10g/L y las matrices se pusieron en inmersión en una suspensión de etanol conteniendo 200g/L de las partículas MBG previamente cargadas con tetraciclina por 10 segundos. La caracterización de las matrices con y sin partículas MBG fue realizada mediante microscopía electrónica de barrido (SEM, por sus siglas en inglés Scanning Electron Microscopy), cálculo de porosidad, difracción de rayos X (DRX) y espectroscopia por transformada de Fourier (FTIR). Las muestras fueron analizadas a la compresión con una celda de carga de 1000N y velocidad de traversa constante de 0.5 mm/min. Los ensayos de compresión revelaron cargas de rotura de 0.08 士 0.02 [MPa] y 0.14 士 0.05 [Mpa] para las matrices sin y con partículas MBG respectivamente. Se analizó la degradación y bioactividad de las matrices y las matrices con MBG mediante inmersión a 7 y 14 días en Solución Fisiológica simulada a través de SEM, DRX y FTIR. Las estructuras resultantes resultaron bioactivas a los 7 días de inmersión en solución fisiológica a 36,5 ± 0,5 °C, mostrando características de formación de depósitos de hidroxiapatita carbonatada en su superficie. Para analizar el comportamiento liberador de fármacos y antibacterial, las muestras con MBG con tetraciclina se sometieron a ensayos de liberación de drogas in vitro mediante espectroscopía UV-vis. Los ensayos antibacteriales se realizaron por el método de halo de inhibición, analizando el efecto de los materiales sintetizados ante Staphylococcus aureus y Escherichia coli. Luego de 168 horas, se logró un porcentaje de liberación acumulado de 12% y mediante ensayos de halo de inhibición antibacteriales pudo observarse que dicha liberación actúa inhibiendo la producción de biofilms bacterianos en el área cercana al implante poroso, en las siguientes 24hs luego de estar en contacto con la cepa tanto gram negativa como positiva. Mail de los autores Matar Prior, Manuela <manuelamatarprior@gmail.com>