Sulfonated poly(ether ether ketone)/hydroxyapatite membrane as biomaterials: process evaluation

Membrana de poli(éter éter cetona)/hidroxiapatita sulfonada como biomateriales: evaluación del proceso

El poli(éter éter cetona) (PEEK) tiene excelentes propiedades, como una elevada biocompatibilidad y un módulo elástico similar al del hueso, lo que lo convierte en un biomaterial adecuado. Cuando se modifica con ácido sulfúrico (H2SO4) e hidroxiapatita (HA), se mejora su trabajabilidad y bioactividad, lo que le confiere una gran importancia en medicina. Este estudio investiga una mejor combinación de parámetros de proceso para fabricar membranas de PEEK/HA sulfonado (SPEEK/HA) para biomateriales. 

Se realizaron análisis químicos, térmicos y biológicos en todas las muestras. Se observó que la estructura sulfonada mejoraba la humectabilidad, la adhesión y la viabilidad celular. Además, un aumento del grado de sulfonación facilitó su trabajabilidad, tal y como se requiere para los biomateriales; haciéndolos adecuados para la osteointegración. Además, las membranas SPEEK/HA presentaron adhesión celular, confirmando la viabilidad para su uso como biomaterial. Este estudio presenta un método alternativo barato para procesar fácilmente biomateriales de mejor trabajabilidad.

INTRODUCCIÓN

El poli(éter éter cetona) (PEEK) ha generado interés en la medicina. Este polímero ha sido utilizado en ortopedia, neurocirugía y traumatología debido a sus propiedades mecánicas, químicas y tribológicas favorables. Los beneficios de este material incluyen una excelente resistencia mecánica, alta biocompatibilidad, mejorada inercia biológica, bajo coeficiente de fricción, módulo elástico similar al hueso, reutilización y reesterilización. Sin embargo, su alta temperatura de procesamiento dificulta su conformación.

Recientemente, se ha investigado la modificación química del PEEK con ácido sulfúrico (H2SO4) para mejorar su trabajabilidad y procesamiento. Inicialmente, los estudios estaban dirigidos hacia su uso en celdas de combustible, las cuales convierten la energía química en energía eléctrica. Sin embargo, más recientemente, se ha estudiado su uso como biomateriales. Zhao et al. investigaron aplicaciones del PEEK sulfonado (SPEEK) en implantes ortopédicos. Kalambettu y Dharmalingam estudiaron la fabricación de membranas de SPEEK incorporadas con hidroxiapatita (HA), y Montero et al. investigaron biofilms fabricados con SPEEK.

Aunque el SPEEK se aplica comúnmente en celdas de combustible y biomateriales, son necesarios más estudios para otras posibles aplicaciones, ya que posee algunas limitaciones. Algunas de estas son su incapacidad para la aposición ósea directa, lo que podría resultar en una pobre osseointegración, y la posible presencia de residuos ácidos, lo que lo hace arriesgado para aplicaciones médicas.