Cytocompatibility of Chitosan and Collagen-Chitosan Scaffolds for Tissue Engineering

Citocompatibilidad de los andamiajes de quitosano y colágeno-quitosano para la ingeniería tisular

En este trabajo se fabricaron andamiajes porosos de quitosano y colágeno-chitosano por el método de liofilización y se caracterizaron como posibles sustitutos de la piel. Sus efectos beneficiosos sobre los tejidos blandos justifican la elección tanto del colágeno como del quitosano. Las muestras se caracterizaron mediante microscopio electrónico de barrido, espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier (FTIR) y termogravimetría (TG). La citocompatibilidad in vitro de los andamiajes de quitosano y colágeno-chitosano se evaluó con tres ensayos diferentes. Se utilizaron fenol y polvo de titanio como controles positivo y negativo, respectivamente. La microscopía electrónica de barrido reveló la estructura porosa altamente interconectada de los andamios. 

La adición de colágeno al quitosano aumentó tanto el diámetro de los poros como la porosidad de los andamios. Los resultados de los análisis FTIR y TG indican que los dos polímeros interactúan dando lugar a una mezcla miscible con propiedades de degradación térmica intermedias. La reducción de XTT ((2,3-bis[2-metiloxi-4-nitro-5-sulfofenil]-2H-tetrazolio-5-carboxanilida) y la absorción de Rojo Neutro (NR) no se vieron afectadas por la mezcla ni por los extractos de los andamios de quitosano, pero la mezcla y el polvo de titanio presentaron una mayor incorporación de Violeta Cristal (CV) que el fenol y el quitosano solos. En conclusión, los andamiajes de colágeno-chitosán producidos por métodos de liofilización eran citocompatibles y presentaban propiedades mixtas de cada componente con propiedades intermedias de degradación térmica.

INTRODUCCIÓN

Los pacientes con lesiones cutáneas de espesor total y enfermedades asociadas al cartílago necesitan biomateriales para la cicatrización de heridas[1]. Recientemente, muchos estudios están volviéndose hacia el enfoque de la ingeniería de tejidos, mediante el cual se permite que las células proliferen y organicen su matriz extracelular en andamios bidimensionales (2-D) o tridimensionales (3-D). Estas estrategias están cobrando más relevancia a medida que las personas viven durante más tiempo y las enfermedades del cartílago están aumentando rápidamente en personas jóvenes. Como material de andamio, el colágeno en forma de esponjas ha sido considerado el andamio 3D más popular para la regeneración de tejidos debido a su excelente biocompatibilidad y biodegradabilidad[1,2]. El colágeno es una proteína estructural que se ha considerado uno de los materiales más adecuados para construir sustitutos artificiales de tejidos y órganos enfermos o dañados[3]. 

Sin embargo, la rápida tasa de biodegradación y la baja resistencia mecánica de los andamios de colágeno no reticulado son los problemas cruciales que limitan el uso ulterior de este material[1].