Efecto de la adición de biovídrio e hidroxiapatita en ácido poli-L-láctico sobre la adsorción superficial de fosfatos

Effect of the addition of bioglass and hydroxyapatite in polylactide acid on surface adsorption phosphates

En este trabajo se evaluó la interacción entre la hidroxiapatita (HAP), el biovidrio y el ácido poliláctico (PLA), los cuales fueron sintetizados por métodos de precipitación acuosa (HAP), sol-gel (Biovidrio) y Policondensación (PLA); estos precursores fueron evaluados por FTIR, DRX, DSC, mezclándose posteriormente (PLA-biovidrio y PLA-hidroxiapatita) para su análisis de biomineralización a nivel de laboratorio, con el fin de determinar cuál de estas mezclas de materiales presentó una mejor respuesta a la oseointegración en presencia de fluidos del cuerpo humano. Las mezclas con diferentes porcentajes de polímero y cerámico fueron sumergidas en SBF (solución corporal simulada) por periodos de siete, catorce y veintiún días. Las pruebas de biomineralización han sido realizadas en fluido corporal simulado (SBF) y evaluadas por medio de la técnica de espectroscopia de impedancia electroquímica (EIE). Se estableció una comparación entre las resistencias a la polarización de las distintas muestras obtenidas a diferentes días de inmersión en SBF, donde se logró la mejor condición favorable a los catorce días de inmersión en SBF para las dos mezclas estudiadas, siendo la mezcla PLA/HAP la de mayor resistencia a la polarización, y por tanto la de mejor efecto de Biomineralización. La morfología de las mezclas se evaluó a partir de análisis de SEM-EDS.

INTRODUCCIÓN

El gran número de aplicaciones que poseen los biomateriales, se han manifestado de manera significativa por el desarrollo de nuevas propiedades, por las cuales se ha dado facilidad  en el diseño, manufactura, e investigación, de acuerdo a los requerimientos de la medicina en sus diferentes áreas; es indispensable hacer énfasis en una condición que está íntimamente relacionada con la buena implementación de cualquier biomaterial, la biocompatibilidad, la cual es una condición que se define como de aceptabilidad biológica, ya que esta corresponde a la interacción de los biomateriales con los tejidos del cuerpo humano.

Las primeras interacciones entre la superficie del biomaterial y el entorno biológico, ocurren apenas algunos segundos después de su implantación en el cuerpo y se hacen, con las proteínas presentes en el medio fisiológico. Es sólo después de esta primera etapa cuando los neutrófilos y los macrófagos (las células que intervienen en primera instancia en todos los procesos de inflamación) llegan a la superficie del material. Estas células desencadenan entonces, complejos procesos biológicos de biomineralización. Este proceso constituye la respuesta biológica que, en función de las células reclutadas posteriormente, llegará a la aceptación del biomaterial en el tejido, o a su rechazo.

Por una parte, la naturaleza de la monocapa de proteínas adsorbida en la superficie del material constituye el factor clave de esta respuesta celular. Las células dependen de proteínas específicas para adherirse y comunicarse. En particular, los osteoblastos necesitan interacciones específicas con la superficie del biomaterial para poder expresar un fenotipo diferenciado. Estas interacciones dependen de la cantidad, naturaleza y conformación de las proteínas adsorbidas en la superficie del material.

Por otra parte, las características superficiales del material, como la composición química o la energía superficial, determinan la naturaleza de la adsorción proteínica y particularmente, la orientación y conformación de las proteínas adsorbidas. Además, las características físico- químicas, como las cargas superficiales y/o la energía superficial del material, así como su topografía, pueden influenciar indirectamente (a través de la capa proteínica) y/o directamente en el comportamiento celular [1].