Resum En aquest treball es sintetitzaren materials nanocompostos híbrids orgànic/inorgànic en bloc de poli(etil metacrilat-co-hidroxietil acrilat) 70/30 wt%/sílice, P(EMA-co-HEA)/SiO2, amb distintes proporcions de sílice fins el 30 wt%. El procediment de síntesi consistí en la copolimerització dels monòmers orgànics EMA i HEA durant la polimerització sol-gel simultània catalitzada amb àcid del tetraetoxisilà, TEOS, com a precursor de la sílice. L’estructura del SiO2 en la matriu polimèrica de P(EMA-co-HEA) es deduí a partir de l’espectroscopia d’infrarrojos, espectroscopia d’energia dispersiva de raigs X, termogravimetria, piròl.lisi, microscopia electrònica de transmissió i inflat en solvents. El TEOS s’hidrolitza eficientment i condensa donant lloc a la sílice durant el procés sol-gel, i presenta una distribució homogènia en la matriu polimèrica, en forma d’agregats inconnexos de nanopartícules de sílice elementals en els híbrids amb baixos continguts de sílice (per baix del 10 wt%) o xarxes contínues interpenetrades amb la xarxa orgànica després de la coalescència dels agregats de sílice (per damunt del 10 wt%). El xicotet tamany dels agregats de sílice explica la transparència òptica dels nanohíbrids obtinguts. La xarxa polimèrica orgànica es forma als porus produïts a l’interior de les nanopartícules elementals de sílice, degut als líquids que actuen com a plantilla en la polimerització sol-gel, i també en los porus formats entre els agregats de nanopartícules de sílice. Si es produeixen reaccions d’heterocondensació entre la sílice i el copolímer orgànic, aquestes poden considerar-se menyspreables. Les propietats fisicoquímiques dels híbrids foren estudiades mitjançant assajos de densitat i corbes calorimètriques; les superfícies foren caracteritzades mitjançant assajos d’angle de contacte, i les propietats mecàniques foren analitzades per anàlisi dinàmic-mecànics i assajos a compressió. Els nanohíbrids amb continguts de sílice intermitjos (10-20 wt%) exhibiren les propietats més equilibrades i interessants: i) reforç mecànic de la matriu orgànica vítria aconseguida gràcies a xarxes de sílice continues i interpenetrades, ii) bona capacitat d’inflat deguda a l’expansió de la xarxa orgànica encara no impedida per un esquelet de sílice rígid, i un nombre relativament alt de grups silanol terminals hidròfils (concentracions inorgàniques en els voltants de la coalescència), i iii) major reactivitat superficial o hidrofilicitat deguda a un contingut relatiu prou elevat de grups polars silanol terminals disponibles en les superfícies. La ‘bioactivitat’ o capacitat dels materials en bloc de formar hidroxiapatita (HAp) sobre les seues superfícies fou estudiada in vitro submergint-los en fluid biològic simulat (simulated body fluid, SBF) durant distints temps fins 35 dies, ajustant les concentracions d’ions, temperatura i pH als del plasma sanguini. Després de 7 dies, la solució SBF fou canviada per una altra 2xSBF (amb el doble de concentració d’ions) amb renovació periòdica, aconseguint d’aquesta manera condicions més favorables per al recobriment de HAp. S’analitzaren la composició i la morfologia de l’HAp, així com el canvis estructurals que es produïren als nanohíbrids al submergir-los en SBF. La formació de la capa d’HAp està controlada pel mecanisme i el temps d’inducció a la seua nucleació, que depenen a la seua vegada de l’estructura de la sílice. Als nanohíbrids amb continguts de sílice intermitjos, el nombre relativament gran de grups silanol faciliten la dissolució de sílice en la superfície, donant lloc a una interfase rica en grups silanol delimitant una zona de reacció sense sílice. En aquesta zona de reacció, els ions calci i fosfat són adsorbits i interaccionen amb els grups polars silanol per a formar fosfat càlcic. El creiximent d’HAp continua en la interfase híbrid-solució, resultant en una capa d’HAp fortament adherida. Després de 5 dies, el creiximent de la capa de HAp i la formació de les capes successives es produeixen molt ràpidament, consumint ions calci i fosfat de l’SBF. El fosfat càlcic, inicialment amorf, i contenint altres ions com ara CO32-, Na+, K+ o Mg2+, s’estabilitza donant lloc a policristalls de baixa cristal·linitat amb la forma d’agulla típica d’HAp carbonatada i deficient en calci, amb relacions atòmiques Ca/P pròximes a la de l’HAp fisiològica. Posteriorment s’aplicà un tractament de modificació superficial amb l’objectiu de reduir el temps d’inducció per a la nucleació d’HAp, que consistí en un atac previ amb NaOH per augmentar el nombre de punts superficials nucleadors, i un procés d’immersió alternat en solucions de calci i fòsfor (tractament CaP) per a formar els precursors d’apatita prèviament a la immersió en SBF. El tractament amb NaOH no resultà ser efectiu per ell mateix en acurtar el temps d’inducció a la nucleació d’HAp. Aquest procés introdueix carboxilats de sodi en el copolímer però hidrolitza la xarxa de sílice excessivament, eliminant el potencial nucleador dels grups silanol. La bioactivitat dels nanohíbrids tractacts amb NaOH es deu, doncs, solament als grups carboxilat de la fase orgànica. Possiblement controlant la duració del tractament amb NaOH es podria aconseguir el grau de dissolució de la xarxa de sílice convenient per a augmentar la bioactivitat. Açò seria interessant en els nanohíbrids amb concentracions de sílice superiors a la de percolació, on la densitat i la continuïtat de la xarxa de sílice amb menys grups terminals dificulta l’inflat de la xarxa de polímer, l’hidròlisi de la sílice i la difusió d’ions de l’SBF. Així, la bioactivitat dels nanohíbrids amb estes concentracions de sílice es deu exclusivament als grups funcionals nucleadors d’HAp preexistents en la superfície. El tractament posterior CaP permet recobrir les superfícies de les distintes mostres amb una capa de fosfat càlcic en minuts. El fosfat càlcic amorf format actua com a precursor d’HAp, eludint el temps de nucleació al submergir les mostres en SBF. La simplicitat del procediment de síntesi ofereix la possibilitat de controlar l’arquitectura dels nanocompostos obtinguts. Així, s’obtingueren bastiments (scaffolds) de porus tubulars d’aquestos nanohíbrids, amb continguts de sílice de fins el 20 wt%, per polimerització en una plantilla de fibres, tractant de mimetitzar d’aquesta manera l’estructura i propietats de la matriu extracel·lular mineralitzada de la dentina natural. Encara que durant els últims anys s’han proposat alguns bastiments sintètics com a teràpies dentals alternatives per a induir la regeneració de teixits dentinaris/polpars, aquesta és la primera vegada que es proposa un bastiment sintètic bioactiu que mimetitza la dentina natural. Percentatges intermitjos de sílice donen lloc a bastiments amb propietats mecàniques compatibles amb l’aplicació al temps que li confereixen bioactivitat a les superfícies. És d’esperar que açò facilite la integració dels bastiments en el teixit mineralitzat receptor i que estimule la diferenciació de les cèl·lules polpars i la invasió dels túbuls per noves prolongacions odontoblàstiques al implantar-los in vivo, guiant d’aquesta manera la regeneració del teixit dentinari. Paraules clau: Nanocompost, híbrid, regeneració de teixit mineralitzat, etil metacrilat, hidroxietil acrilat, tetraetil ortosilicat, sílice, sol-gel, bioactiu, hidroxiapatita (HAp), fluid biològic simulat (SBF), bastiment (scaffold), dentina.