Matrices bioinspiradas de gelatina-PEDOT:PSS modificadas con silano y polidopamina para regeneración de tejido óseo

Abstract

En el siguiente estudio se sintetizan andamios de gelatina entrecruzada por medio de (3-glycidyloxypropyl) trimethoxysilane (GPTMS) con poli(3,4-etilendioxitiofeno)-poli(estireno sulfonato) (PEDOT:PSS) empleando la técnica de liofilización. El polímero electroconductor PEDOT:PSS se usa en conjunto con la gelatina, polímero natural derivado de colágeno, para simular tanto la química como la piezoelectricidad de los huesos humanos. Con el fin de mejorar la hidrofilicidad, la interacción celular y la biomineralización se funcionalizan los andamios con polidopamina (PDA), polímero biomiméticamente inspirado en mejillones. Se caracterizan no solo de forma físico química, eléctrica y mecánica, sino también se analiza su actividad acelular en fluido corporal simulado (SBF). Adicionalmente, se emplea una línea de células de osteosarcoma (MG-63) para examinar adhesión celular, proliferación de células, la actividad de fosfatasa alcalina (ALP) y deposición de hidroxiapatita (HA). Microscópicamente puede observarse que la capa de PDA reduce el tamaño de poro de los andamios, manteniendo la uniformidad y morfología de los mismos. Además, su resistencia eléctrica disminuye, mientras que la hidrofilicidad, resistencia a la compresión y modulo elástico aumentan. Luego de un análisis de biodegradación se observa que los andamios modificados se degradan mas lentamente, indicando un aumento en su estabilidad. También se detectan capas similares a la HA luego de sumergir los andamios de gelatina-PEDOT:PSS en SBF durante un mes, gracias al efecto de los agentes de entrecruzamiento de silano. Sin embargo, el efecto de biomineralización se ve favorecido cuando los andamios son funcionalizados con PDA. De acuerdo a los ensayos de viabilidad celular y adhesión de las células MG-63 a los andamios, se observa que ambos tipos pudieron soportar la adhesión y proliferación de células, especialmente luego de la funcionalización con PDA. Asimismo, las células MG-63 fueron capaces de expresar la enzima fosfatasa alcalina y depositar HA, demostrando la habilidad que tienen los andamios modificados con PDA de promover la regeneración de hueso. De acuerdo a los resultados mencionados anteriormente, puede decirse que los andamios de gelatina-PEDOT:PSS funcionalizados con PDA presentan una oportunidad prometedora para la ingeniería de tejido óseo. Mail del autor Catalina Adler <adlercatalina@gmail.com>