Evaluación preliminar in vitro del comportamiento biológico y degradabilidad de materiales basados en poli(glicerol sebacato) de aplicación en ingeniería tisular

Abstract

[ES] El poli(glicerol sebacato), PGS, es un polímero biodegradable elastomérico, cada vez más propuesto en forma de andamiajes porosos (comúnmente llamados scaffolds, por su nombre en inglés) en una variedad de aplicaciones biomédicas, como son la ingeniería tisular cardiaca (válvulas cardiacas y miocardio infartado), vascular, de cartílago o neural, o para la reparación de perforaciones en la membrana timpánica. Este poliéster se prepara por policondensación de glicerol y ácido sebácico en una primera etapa en la que se obtiene un prepolímero, y que sigue de otra de curado. El procedimiento de preparación permite adaptarlo para conseguir las propiedades mecánicas y las tasas de degradación específicas para cada aplicación particular. En este proyecto se pretende evaluar de manera preliminar la influencia de los distintos parámetros que intervienen en la síntesis, sobre las propiedades biológicas del polímero, y correlacionar estas con las propiedades físico-químicas del mismo. Para ello se preparará láminas de PGS (como modelo material más sencillo de analizar que un andamiaje) con diferentes propiedades físico-químicas y mecánicas, variando para ello distintos parámetros de síntesis. Se llevará a cabo cultivos celulares empleando fibroblastos de ratón de línea comercial, en los que se evaluará la adhesión y viabilidad celular. En paralelo, se realizará un estudio de la degradación del polímero por hidrólisis, en medio de cultivo y en medio básico.

[EN] The poly (glycerol sebacate), PGS, is a biodegradable elastomeric polymer, that is every time more and more proposed in form of porous scaffolding (commonly named scaffolds in English) in a variety of biomedical applications, such as the cardiac tissue engineering (the cardiac valves and infarcted myocardium), vascular, cartilage or neural, or for the reparation of the tympanic membrane perforations. This polyester is prepared by polycondensation of glycerol and sebacic acid in a first stage when the pre-polymer is obtained, and followed by another curing step. The preparation procedure allows to adapt it to obtain the mechanical properties and the specific degradation rates for each particular application. In this project the influence of different parameters involved in the synthesis have been evaluated preliminarily, over the biologic properties of a polymer, and these were correlated with its physical and chemical properties. For this reason PGS sheets were prepared (as an easier material model to analyze than scaffolds) with several physical, chemical and mechanic properties, by varying different synthesis parameters. Cell cultures were carried out using commercial line L929 of mouse fibroblasts, in which the cellular viability, adhesion and morphology were evaluated. At the same time, a polymer degradation study was made by hydrolysis in water, culture medium and basic medium. It was determined that the materials cultured by the standard protocol of synthesis show a more suitable in vitro biological behavior for any time of culture. On the other hand, the materials where the degradation was more accelerated are the ones that are synthesized using a proportion of double sebacic acid comparing to the standard protocol, which are the ones that show a more adequate biological behavior for this cellular line.