Síntesis de biocompuestos de mSiO2/polímero (alginato y quitosano) para su aplicación en osteointegración y liberación de gentamicina

publicaciones

Q. Alejandra Estefanía Herrera Alonso

Resumen
Los biomateriales son ampliamente investigados para el tratamiento y diagnóstico de enfermedades. Actualmente los materiales compuestos de cerámico/polímero han sido estudiados para aplicación como materiales bifuncionales, es decir, como biomateriales con potencial aplicación como osteointegradores y para la carga y liberación de medicamentos. Es necesario una buena selección de materias primas para obtener las características deseadas, por ejemplo los biopolímeros con características de bioactividad, biocompatibilidad y biodegradabilidad. En el caso del cerámico son necesarias ciertas propiedades como, alta área superficial específica, morfología esférica, tamaños homogéneos de partícula, a través de la técnica sol-gel usando el método de Stöber y el uso de diferentes surfactantes fue posible obtener partículas de sílice con estas características. En la síntesis de sílice se investigó el efecto del tipo y concentración del surfactante bromuro de hexadeciltrimetilamonio, dodecil sulfato de sodio y poli (etilenglicol) (CTAB, SDS y PEG), además se estudió el tipo de agitación y finalmente el tratamiento térmico sobre la distribución de tamaño de diámetro y la morfología de las partículas de sílice. Los resultados obtenidos fueron caracterizados por FTIR-ATR, DLS, área superficial específica por BET y SEM. Se eligió la muestra S12 sintetizada con PEG a concentración de 10 veces superior a la concentración micelar crítica y sin tratamiento térmico, como material con las mejores características en tamaño, monodispersidad, mesoporosidad, por sus buenas propiedades de bioactividad y biocompatibilidad para la síntesis de los biocompuestos de SiO2/ alginato y SiO2/ quitosano. Esta síntesis se llevó a cabo por el método de gelificación iónica, donde se obtuvo un recubrimiento polimérico en las esferas de sílice. Los compositos se caracterizaron por FTIR-ATR y SEM, posteriormente se llevó a cabo la evaluación de la bioactividad y biocompatibilidad in vitro. Se observó la aparición en las bandas características de HAp en FTIR-ATR en los compositos con SiO2/ quitosano y SiO2/alginato/quitosano. Mediante DRX se observaron picos característicos de fosfato de calcio hidratado y fosfato de calcio octacálcico, y por SEM se atribuyeron las aglomeraciones de las partículas a la formación de estos compuestos. En cuanto a las pruebas de biocompatibilidad in vitro los compositos presentan menos del 5 % de hemólisis a concentraciones de 50 y 10 ppm, por lo que los compositos se pueden clasificar como ligeramente hemolíticos y no hemolíticos, entonces de acuerdo a este test pueden ser utilizados como biomateriales sin proporcionar lisis en eritrocitos humanos. En el ensayo de viabilidad celular en la línea 3T3 los compositos CSQ, CSQA y CSAQ se consideran como viables. La carga y liberación de gentamicina en la sílice (S12) se presenta de manera rápida el máximo porcentaje de carga fue de 27.63 % y se obtuvo en las primeras 3 horas. Por otra parte se obtuvo una liberación del 20.63 % en 30 horas de tratamiento. Mientras que en los 4 tipos de compositos se logró retardar de manera eficiente la liberación de gentamicina.

Síntesis de biocompuestos de mSiO2/polímero (alginato y quitosano) para su aplicación en osteointegración y liberación de gentamicina


COMPARTE