Estudio de biocompatibilidad de polímeros sintéticos y su aplicación en ingeniería de tejido óseo

Abstract

El tejido óseo es el único capaz de repararse por sí mismo sin dejar cicatrices. Sin embargo, existen algunas afecciones, como las grandes fracturas o las osteonecrosis, en las que el tejido óseo no puede repararse. A lo largo de la historia de la humanidad, se han diseñado distintas estrategias para reparar el hueso dañado. Las terapias usadas en la actualidad, como los injertos o implantes, tienen varias desventajas, como la baja disponibilidad de dadores de injertos, problemas de osteointegracion de implantes y los grandes costos en el sistema de salud. Para subsanar estos problemas nace Ingeniería de Tejido Óseo (ITO). El objetivo de esta disciplina es obtener sustitutos que restauren, mantengan o mejoren la función del tejido. Para lograr tal objetivo, la ITO utiliza principios de varias disciplinas, como la Ingeniería, la Biología y la Medicina. El objetivo de este trabajo fue obtener y caracterizar diversas matrices (utilizando polímeros sintéticos e hidroxiapatita) para fabricar implantes que ayuden en la reparación del tejido óseo. Para cumplir con tales objetivos, se desarrollaron y caracterizaron membranas de los polímeros poli--caprolactona (PCL) y poli fumarato de di-isopropilo (PFIP). Además, se preparó una membrana a partir de la mezcla de ambos polímeros. Esta mezcla de homopolímeros fue estabilizada mediante aplicación de ultrasonido, para obtener un mejor material. Dicha mezcla mostró tener una buena biocompatibilidad respecto a las membranas de ambos homopolímeros. La hidroxiapatita (HAP) fue obtenida a partir de la incineración de hueso bovino en nuestro laboratorio. Se obtuvo una HAP con 1% de impureza en carbonato de calcio. La incorporación de esta HAP a las membranas de los polímeros mejoró significativamente tanto las propiedades mecánicas como la biocompatibilidad, utilizando para su evaluación dos tipos de células osteoblásticas: MC3T3E1 y UMR 106. Mediante ensayos in vitro utilizando células de macrófagos (RAW 264.7) se demostró que las membranas con y sin HAP no son tóxicas durante los tiempos estudiados. Finalmente, se prepararon membranas porosas de la mezcla compatibilizada, utilizando un equipo de electrospray. El material poroso ha mejorado sustancialmente la biocompatibilidad respecto de la membrana no porosa. Todos estos resultados demuestran que los materiales obtenidos y estudiados podrian ser aplicados en la reparación de tejido óseo.