Impresión 3D de un dispositivo recubierto con velos de nanofibras funcionalizadas para el tratamiento en cirugía periodontal regenerativa

Abstract

[ES] En el presente proyecto, mediante la combinación de las tecnologías de impresión 3D y electrospinning, se desarrolla un dispositivo (núcleo o core) de polímero biocompatible, biodegradable y bioabsorbible recubierto con tres velos de nanofibras funcionalizadas. Todas ellas capaz de aportar propiedades específicas para la regeneración y prevención de infecciones en tratamientos periodontales. Mediante la tecnología de impresión 3D, es posible obtener un núcleo con un tamaño y morfología a la carta, para rellenar el hueco a tratar en la enfermedad bucal y de esa forma reemplazar el tejido óseo perdido. Por otra parte, la tecnología de electrospinning nos permite aplicar un alto potencial eléctrico a una disolución polimérica precursora permitiéndonos aditivar fácilmente sustancias funcionales específicas. Estas sustancias quedan embebidas en el interior de las nanofibras, liberándose controladamente al degradarse el biomaterial que las compone. Para la regeneración de la zona ósea se han utilizado hidroxiapatita (HAP) por contener sales inorgánicas de calcio, para el tratamiento de la zona del ligamento periodontal la proteína BMP-7 capaz de intervenir en la diferenciación de células en cementoblastos. Por último, para evitar infecciones durante la intervención y recuperación post-operatoria se han seleccionado el quitosano por contener propiedades antibacterianas.

[EN] In the present work, through the combination of 3D printing and electrospinning technologies, a biocompatible, biodegradable and bioabsorbable polymer device (core) coated with three functionalized nanofiber veils has been developed. All of them capable of providing specific properties for the regeneration and prevention of infections in periodontal treatments. Using 3D printing technology, it is possible to obtain a nucleus with a size and morphology to order, to fill the gap to be treated in oral disease and thereby replace lost bone tissue. On the other hand, electrospinning technology allows us to apply a high electrical potential to a precursor polymer solution, allowing us to easily add specific functional substitutions. These substitutions are embedded inside the nanofibers, being released in a controlled way as the biomaterial that composes them degrades. For the regeneration of the bone zone, hydroxyapatite (PAH) has been used because it contains inorganic calcium salts, for the treatment of the periodontal ligament area, the BMP-7 protein capable of intervening in the differentiation of cells in cementum blasts. Finally, to avoid infections during the intervention and postoperative recovery, chitosan has been selected because it contains antibacterial properties.