Desarrollo de hidrogeles de ácido hialurónico reforzados con nanofibras poliméricas para la regeneración de tejidos blandos

Abstract

[ES] En el presente trabajo se ha desarrollado un nuevo biomaterial basado en un hidrogel de ácido hialurónico reforzado mediante fibras micro y nanométricas obtenidas mediante la técnica de electrohilado. Este material mantiene las propiedades de los hidrogeles, adecuadas para facilitar la difusión de nutrientes y de oxígeno a las células y la secreción de sus productos de desecho, al tiempo que, el refuerzo de policaprolactona aporta la propiedad mecánica de la que carece el hidrogel, vital para que no se produzca el colapso de la estructura que impediría el cultivo y crecimiento celular y por tanto, la regeneración del tejido. El nuevo biomaterial se ha creado a partir de dos materiales biodegradables y con alta compatibilidad conocida en el organismo como son la policaprolactona y el ácido hialurónico y aúna propiedades de uno y otro componente generando un constructo con interesantes aplicaciones en Ingeniería Tisular. Este trabajo ha supuesto el estudio y caracterización físico química y mecánica del composite y de los materiales puros que lo componen y ha permitido generar un protocolo de síntesis mediante el cual poder fabricar nuevas versiones del biomaterial. De manera que, utilizando este procedimiento es posible obtener otros sistemas semejantes al fabricado con mayor o menor capacidad de respuesta a solicitaciones según las aplicaciones a las que interese destinarlo. Con este material compuesto se gana en manipulabilidad y se controla el excesivo hinchado de los hidrogeles de ácido hialurónico responsables de su difícil manejo, su escasa estabilidad dimensional y la baja propiedad mecánica que presentan.

[EN] A new biomaterial based on hyaluronic acid hydrogel reinforced by micro and nanometer polycaprolactone fibers obtained by electrospinning technique has been developed. This material retains hydrogels properties to facilitate nutrients and oxygen diffusion to cells and the secretion of waste products, while the reinforcement of polycaprolactone provides mechanical properties necessaries to avoid structure collapse during growing cell and hence, tissue regeneration. This new biomaterial was created from two biodegradable materials with high known compatibility on the body such as polycaprolactone and hyaluronic acid and combines properties of both components in a structure with interesting applications in Tissue Engineering. We have studied physics, chemistry and mechanics of pure materials and composite and we have generated a synthesis protocol which can be considered as a new version of the biomaterial. So, using this procedure it is possible to obtain other similar systems manufactured with different mechanical response to adapt the requests of the different tissues and interest applications. The biomaterial offers easy manipulability and let control the excessive swelling of hydrogels like hyaluronic acid which is responsible for its difficult handling, poor dimensional stability and low mechanical properties.