ANALISIS DE LA COMPOSICIÓN CORRESPONDIENTE AL SUBSISTEMA Ca3(PO4)2 - Ca5SIP2O12, PARA EVALUAR SU POSIBLE ABORDAJE EN EL HUESO EN INGENIERÍA DE TEJIDOS.

 

Como técnica de desarrollo, se utilizaron plantillas según el tamaño y geometría de los poros las cuales se impregnaron en barbotina y se sintetizaron por calor. Para la proliferación se estudiaron de manera in vitro, la forma de los andamios, al aumentar el tiempo de remojo de las muestras tratadas, se ha notado aumento en la inactividad, lo cual puede ser de gran importancia y utilidad, para la aplicación en tejidos óseos.

Claramente el número de pacientes que sufren afectaciones en los huesos, han aumentado grandemente en los últimos años, hay una gran necesidad y demanda médica debido a problemas óseos tales como la osteoporosis. La ingeniería de tejidos óseos, es una disciplina que busca satisfacer este tipo de necesidades,  combinando algunas células, factores de crecimiento y andamios tridimensionales. En el caso del andamio, debe contar con una estructura altamente porosa, que imita el tejido óseo en su arquitectura. Para estas aplicaciones, el fosfato de calcio sustituido con silicio (Si-Ca-P)  ha mostrado tener una muy buena bi compatibilidad tanto a nivel in vitro como in vivo.

Materiales y métodos

Existen varias técnicas que sirven para la fabricación de nuevos andamios en ingeniería de tejidos óseos, como espuma de gas, sol-gel método de réplica de polímero, electrohilado y prototipado rápido [1].

Síntesis de polvos cerámicos.

Se tiene en cuenta el equilibrio de las fases subsistema, vease tabla 1:

tabla 1: equilibrio de las fases subsistema

Se lleva a cabo un proceso bien organizado para desarrollar los biocerámicos que se requieren para este tipo de aplicaciones.

Se utilizaron plantillas de poliuretano esponja de poliuretano y una barbotina de cerámica pre-sintetizada 

SÍNTESIS DE ANDAMIOS PORORSOS

Se utiliza el método de réplica de polímero y los materiales usados en esta aplicación fueron poliuretano y alguna barbotinas cerámicas pre-sintetizadas y los poros de la plantilla se abren con presión de aire y en este caso se obtuvieron dos tipos de andamio diferente.

CARACTERIZACIÓN DE ANDAMIOS 

Se examina la composición de minerales de los andamios para esto, se utiliza normalmente la difracción  de rayos X y se realiza un examen micro-estructural, normalmente haciendo uso de mediante microscopía de barrido de electrones. Antes de realizar examen SEM, la muestra ya ha sido recubierta de paladio.

PRUEBA DE BIOACTIVIDAD IN VITRO

Se evalúa la bioactividad de los andamios mediante diferentes tiempos de remojo y luego se ponen en tubos de ensayo Falcon y después de un periodo de remojo desde 3 hasta 21 días a una temperatura de 37°C ( temperatura corporal). Finalmente se evalúa la microestructura, empleando la microscopía electrónica de transmisión como medio para esta evaluación.

AISLAMIENTO, EXPANSIÓN Y CARACTERIZACIÓN 

Las Ah MSC se sembraron a una razón de 5000 células * cm2 con 10 ml de medio de crecimiento basal y el cultivo se realiza en una solución preparada específicamente para la  aplicación, a 37°C en un medio compuesto por % atmósfera y 95% humedad relativa, tomándose las medidas pertinentes para que el proceso pueda ser llevado a cabo en su totalidad de manera eficiente.

Prueba celular in vitro

Primeramente se realizan algunas pruebas específicas para evaluar la permeabilidad del biomaterial, también se esterilizan normalmente los andamios a una temperatura de 121°C durante unos 20 minutos. Las células que son de esta forma recolecatadas se siembran a una densidad de 5000 células.

figura 1: relación entre la intensidad (a.u) y 2 Theta en grados lo cual nos va a permitir un mejor y más preciso análisis de la estructura o andamio

fugura 2: imágenes SEM, imágenes muy claras de nuestras estructuras o andamios porosos.

Al finalizar todos los procesos de síntesis, caracterización y prueba, se lleva a cabo la toma de imágenes SEM, que nos permiten visualizar de manera detallada y tridimensional, imágenes muy claras de nuestras estructuras o andamios porosos, que han de ser utilizados para el crecimiento de células del tejido óseo, de la misma manera nos permite evaluar y monitorear el proceso de crecimiento de las células que ya ha sido cultivadas en el laboratorio, lo cual brinda una gran esperanza acerca de cómo a través de este tipo de técnicas, se puede substituir tejido óseo dañado, para mejorar notoriamente la calidad de vida de los asientes afectados con este tipo de patología a limitación en sus actividades cotidianas [1].

REFERENCIAS 

[1] A. Diaz, P. Ros-Tárraga, P. Mazón, P.N. D aza, et al, In vitro characterization of new biphasic scaffolds in the sub-system Ca3(PO4)2–Ca5SiP2O12, Universidad de Alicante, españa, 13 abril 2020.

[2] M. Parent, H. Baradari, E. Champion, et al., Design of calcium phosphate ceramics for drug delivery applications in bone diseases: a review of the parameters affecting the loading and release of the therapeutic substance, J. Contr. Release 252 (2017) 1–17.

[3] J.M. Bouler, P. Pilet, O. Gauthier, et al., Biphasic calcium phosphate ceramics for bone reconstruction: a review of biological response, Acta Biomater. 53 (53) (2017) 1–12.