Obtención de compósito de hidroxiapatita biocompatible y con actividad antibacteriana potencializada por un efecto sinérgico a partir del dopado con plata y cobre

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QFB. Nabor Oswvaldo Martínez Gracida

Resumen
En la aplicación clínica de los implantes ortopédicos, se registra un número considerable de fracasos y esto se debe a varios factores, entre ellos el rechazo directo por parte del organismo del paciente, la incompatibilidad del material o por factores ajenos a él, como una mala técnica de procedimiento quirúrgico, lo que conlleva en ocasiones a una colonización bacteriana y si se suma la problemática de la resistencia bacteriana a los antibióticos convencionales que no logran hacer frente a la infección, finalmente el implante no se logra con éxito.
La HA es un biocerámico muy similar al componente mineralizado del sistema óseo tanto en la composición química como en sus propiedades, tales como la bioactividad, citocompatibilidad y bioadaptación. Por estas razones, la HA se utiliza como un biomaterial de sustituto óseo. La composición química de la HA sintética (Ca10(PO4)6(OH)2) es susceptible a modificarse intencionalmente en el laboratorio para otorgarle propiedades adicionales mediante la adición de iones de interés, por lo que es posible dotarle una propiedad antimicrobiana al doparla con iones conocidos con propiedades bactericidas como la plata y el cobre, esto con el fin de hacer frente a los rechazos de implantes causados por infecciones bacterianas. En el presente trabajo se sintetizó HA dopada con plata por el método Pechini e HA dopada con cobre por el método de co-precipitación, con el propósito de que al mezclarlas, se obtuviera un material compuesto con propiedades bactericidas mejoradas por un efecto sinérgico. Para conseguir lo anterior, primero fue sintetizada HA sin dopaje y posteriormente con dopaje de 0.01, 0.025, 0.05, 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5 y 1.0 mol de plata por el método de Pechini, las muestras se trataron térmicamente a 1100 ºC por 2 horas y se caracterizaron por difracción de rayos X (DRX) y por espectrometría de infrarrojo por transformadas de Fourier (FTIR). Al mismo tiempo se obtuvo HA sin dopaje y dopada con cobre en las mismas concentraciones mol que para la plata pero mediante el método de co-precipitación. Los materiales se secaron y se trataron térmicamente a 500 ºC por 2 horas. Las muestras dopadas con 0.1, 0.5 y 1.0 mol de cada serie fueron seleccionadas y luego con una combinación cruzada, se elaboraron 9 compósitos distintos a partir de una mezcla simple en un molino planetario. A las series de dopado con plata, cobre y a los compósitos se les evaluaron las propiedades biológicas de citotoxicidad, capacidad hemolítica, bioactividad y actividad antimicrobiana. Los resultados arrojaron que los materiales compuestos obtenidos, son materiales que exhiben propiedades mejoradas de citocompatibilidad y hemocompatibilidad al comparar con los materiales dopados solo con Ag o Cu. Finalmente, en los ensayos de actividad antibacteriana, el material compuesto resultó ser más bactericida que en sus compuestos de forma individual, y el resultado encontrado fue el esperado según la hipótesis propuesta; una actividad sinérgica entre el cobre y la plata.

Obtención de compósito de hidroxiapatita biocompatible y con actividad antibacteriana potencializada por un efecto sinérgico a partir del dopado con plata y cobre


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