Ingeniería de superficies en materiales soporte para terapias regenerativas. Control de la microtopografía y polaridad superficial en el ácido poli ( l-láctico)

Abstract

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[ES] El presente proyecto se enmarca dentro de un Proyecto de investigación del Plan Nacional de materiales del Ministerio de Educación y Ciencia (MAT2006-08120). En concreto este proyecto ha sido desarrollado en el Centro de Biomateriales de la Universidad Politécnica de Valencia. El objeto de este proyecto se centra en una línea de investigación de modificación y caracterización superficial de nuevos biomateriales biodegradables. Las terapias regenerativas hacen uso de estos materiales como soporte para la regeneración de tejidos dañados. En este estudio se trabaja con materiales biodegradables para la regeneración del tejido del cartílago de la rodilla. En la ingeniería tisular se emplean los materiales biodegradables como soporte para el crecimiento celular. La interacción de las células con un soporte sintético, viene regulada por tres parámetros físico-químicos que modulan la respuesta celular: la naturaleza química, las propiedades mecánicas y la microtopografía. En la naturaleza química se estudia principalmente el carácter hidrófilo de los materiales, ya que se requiere un componente hidrófilo que permita el paso de nutrientes y agua, es decir, que permita las funciones del organismo, y un componente hidrófobo para adaptar y permitir el crecimiento y la proliferación celular. En este proyecto se trabaja con el ácido poli(L-láctico), que es un material biocompatible y biodegradable, con amplias aplicaciones en ingeniería tisular. El problema que presenta este polímero es su alto carácter hidrófobo. Para dar solución a las necesidades comentadas anteriormente, el presente proyecto se centra en controlar de manera independiente la microtopografía y polaridad superficial en el ácido poli(L-láctico). Para controlar la micropografía se aprovecha el carácter semicristalino del PLLA y se preparan sustratos con diferente estructura cristalina, mediante tratamientos térmicos que incluyen etapas de nucleación y cristalización. Para controlar la polaridad superficial se han realizado tratamientos de plasma con y sin el recubrimiento superficial de un componente hidrófilo. Como material hidrófilo se emplea el poliacrilato de hidroxietilo (PHEA) que posee grupos OH en su molécula, lo que le permite hincharse en presencia de una atmósfera de vapor de agua. Para llevar a cabo las aplicaciones comentadas (soporte para el crecimiento celular) se necesita caracterizar las muestras de PLLA modificadas superficialmente, es decir, conocer su topografía, morfología y propiedades físicas. El presente proyecto hace uso de diversas técnicas de caracterización de superficies, entre las que se encuentran la microscopia de fuerza atómica (AFM), medición de ángulos de contacto, análisis termogravimétricos, análisis de infrarrojos y nanoindentación. Se espera que los nuevos materiales propuestos como resultado del presente proyecto posean gran potencial en las aplicaciones dentro de la medicina regenerativa.