Síntesis y caracterización de materiales poliméricos compuestos con propiedades electroactivas para aplicaciones de bioingeniería

Abstract

[ES] El TFG consiste en desarrollar y caracterizar sustratos poliméricos compuestos con propiedades electroactivas para su aplicación en el campo de la ingeniería tisular. En una primera etapa se sintetizan nanopartículas de polipirrol, un polímero con propiedades electroactivas. En segundo lugar, se sintetizan una serie de soportes bidimensionales biodegradables a partir de un polímero hidrófilo, polivinilpirrolidona, y otro hidrófobo, ácido poliláctico, ambos biocompatibles y biodegradables. El ratio entre ambos biopolímeros permitirá la modulación de la hidrofilicidad y las propiedades de los sustratos. Posteriormente, se introducirán distintos porcentajes de las nanoparpartículas conductivas de polipirrol sintetizadas para dotar al composite de propiedades electroactivas. Estos tipos de materiales, con variación de sus propiedades de hidrofilicidad y conductividad pueden ser utilizados como sustratos celulares en aplicaciones de medicina regenerativa, particularmente, en la regeneración de tejidos con células electrorreceptoras (células neuronales, células cardiacas y células del sistema musculoesquelético). Tras la preparación de los materiales, se realiza su caracterización físico-química mediante calorimetría diferencial de barrido (DSC), espectroscopía infrarroja (FTIR), termogravimetría (TGA) y espectroscopía dieléctrica (DRS). El estudio morfológico de la superficie de los materiales se realiza mediante microscopía electrónica (FE-SEM).

[EN] The project consists of developing and characterizing composite polymeric substrates with electroactive properties for their application in the field of tissue engineering. In a first stage, polypyrrole nanoparticles, a polymer with electroactive properties, is synthesized. Secondly, a series of biodegradable two-dimensional supports are synthesized from a hydrophilic polymer, polyvinylpyrrolidone, and another hydrophobic, polylactic acid, both biocompatible and biodegradable. The ratio between these biopolymers will allow the modulation of the hydrophilicity and the properties of the substrates. Subsequently, different percentages of the polypyrrole conductive nanoparticles synthesized will be introduced to provide the composite with electroactive properties. This type of materials, with variation of their properties of hydrophilicity and conductivity can be used as cellular substrates in regenerative medicine applications, particularly in the regeneration of tissues with electroreceptor cells (neuronal cells, cardiac cells and cells of the musculoskeletal system). After the preparation of the materials, its physical-chemical characterization is carried out by differential scanning calorimetry (DSC), infrared spectroscopy (FTIR), thermogravimetry (TGA) and dielectric spectroscopy (DRS). The morphological study of the surface of the materials is made by electron microscope (FE-SEM).