Preparació i caracterització d'scaffolds basats en àcid poli-L-làctic i gelatina par a aplicacións d'enginyeria tissular

Abstract

El treball ací presentat, s'emmarca dintre els projectes d'investigació per a l'obtenció del Grau en Enginyeria Mecànica de la Universitat Politècnica de València. D'aquesta manera, aquest treball quedarà com antecedent per a futures recerques doctorals. La intenció d'aquest projecte és aconseguir produïr diversos suports macroporosos que ajuden en la regeneració de teixit ossi amb danys o malalties patològiques mitjançant la recerca de la mescla de materials que per si sols aporten alguna propietat al teixit que intenten regenerar. L'enginyeria tissular òssia focalitza les seues recerques en una sèrie de criteris (porositat, grandàries de porus, osteoinductivitat, etc.) perquè les estructures desenvolupades puguen mimetitzar les característiques dels ossos de la forma més aproximada possible. Així doncs, en aquest projecte s'utilitza la gelatina i el poli-àcid-L-làctic (PLLA), els quals no tenien un solvent comú assequible a l'abast d'aquest projecte, la qual cosa ha portat a investigar com reaccionen aquestes mescles i aquests materials amb la preparació amb diversos solvents: dioxà i dimetil sulfòxid (DMSO). Els materials s'han treballat, en el cas de la gelatina, en diverses concentracions d'entrecreuador per estudiar també quina concentració seria beneficiosa per a la nostra aplicació. En el cas del PLLA, de manera pura i en combinació amb diverses proporcions amb la gelatina entrecreuada en el grau en que més s'apropava a les nostres necessitats, per tal d'elaborar una sèrie de films i suports porosos (scaffolds) que puguen tenir aplicació en enginyeria tissular òssia. Per obtenir aquestes estructures macroporoses, s'utilitza com a porògen, plantilles de PVA impreses tridimensionalment. Mitjançant la metodologia de freeze extraction s'aconsegueix extraure els solvents, que congelen a temperatures majors a -20ºC, amb un excés de solvent d'aquestos originals, però sense ser-ho dels materials que s'estudien. També, el solvent que es necessita per fer la freeze extraction ha d'estar en estat líquid quan els que ha de dissoldre es troben en estat sòlid (a -20ºC). En el nostre cas, l'etanol complia tots els requisits, i al disoldre els solvents originals en estat sòlid el que aconseguiem era crear una estructura microporosa que afavoria més encara a la creació d'un scaffold que servirà per a la regeneració i la proliferació cel·lular d'un teixit esponjós de l'os. Una vegada desenvolupats tots els films i suports de les diverses concentracions de material, es procedeix amb la caracterització dels mateixos a nivell fisicoquímic mitjançant les tècniques de calorimetria diferencial (DSC), termogravimetria (TGA) i espectroscòpia diferencial per transformada de Fourier (F-TIR) i a nivell morfològic per mitjà de la lupa binocular i la microscopia electrònica per emissió de camp (FESEM), a més de l'estudi d'absorció inicial per a l'elecció d'una concentració d'entrecreuador adequada per al que es pretenia obtenir.