Desarrollo de soportes porosos basados en poliglicerol sebacato de aplicación en la regeneración asistida de tejido vascular dañado, mediante técnicas de separación de fases

Abstract

[ES] Las enfermedades cardiovasculares son las principales causas de muerte en el mundo y estas tienen asociados problemas como la ateroesclerosis y la hipertensión arterial. Para combatir estos problemas existen en la actualidad alternativas como los trasplantes que se ven limitadas por la baja disponibilidad y por una cierta probabilidad de rechazo por parte del paciente, o las prótesis vasculares, que no funcionan bien en diámetros pequeños por trombogenicidad. Como alternativa se presenta la ingeniería tisular con el fin de dar sustento a estos problemas, ya que no presenta estas limitaciones y además se puede amoldar a la necesidad de cada persona. Por ello, en este Trabajo Fin de Grado se pretende desarrollar procedimientos para la síntesis de materiales porosos de poliglicerol sebacato, PGS, con poros de la forma, dimensiones e interconectividad tales que puedan ser de utilidad en el ámbito de la ingeniería tisular, en concreto para la sustitución de vasos sanguíneos dañados. Se busca también, pues, que estos presenten una adecuada elasticidad y resistencia mecánica, y puedan ser invadidos por células endoteliales o intersticiales de forma viable. Los procedimientos se basan en la separación de fases entre el polímero y el disolvente empleado durante el curado del primero, o bien se llevará a cabo el curado en presencia de un porógeno que actuará como plantilla. A continuación, en cualquiera de los casos, deberá eliminarse el porógeno empleado, por lavado en un disolvente afín, con el fin de obtener el andamiaje poroso con las características de tamaños de poro del orden de 100 µm, porosidad de 70/80 %, con interconectividad y paredes redondeadas. Para ello, se ha analizado la influencia de la naturaleza del disolvente y su proporción en la mezcla sobre la morfología final de los soportes (microscopía electrónica de barrido, determinación de la porosidad) y características fisicoquímicas (densidad) y mecánicas (ensayos a compresión) de los mismos.

[CA] Les malalties cardiovasculars són les principals causes de mort en el món i aquestes tenen associades problemes com l’aterosclerosi i hipertensió arterial. Per a combatre aquests problemes existeixen en l'actualitat alternatives com els trasplantaments, que es veuen limitats per la baixa disponibilitat i per una certa probabilitat de rebuig per part del pacient. Com a alternativa es presenta l'enginyeria tissular amb la finalitat de donar sustent a aquests problemes, ja que no presenta aquestes limitacions i, a més, es pot adaptar a la necessitat de cada persona. Per això, en aquest Treball Fi de Grau es pretén desenvolupar procediments per a la síntesi de materials porosos de poliglicerol sebacat, PGS, amb porus de la forma, dimensions i interconectivitat tals que puguen ser d'utilitat en l'àmbit de l'enginyeria tissular, en concret per a la substitució de vassos sanguinis danyats. Es cerca també, que aquests presenten una adeqüada elasticitat i resistència mecànica, i puguen ser envaïts per cèl·lules endotelials o intersticials de forma viable. Aquests procediments es basen en la separació de fases entre el polímer i el dissolvent utilitzat durant el guarit del primer, o bé en dur a terme el guarit en presència d'un porògen que actuarà com a plantilla. A continuació, en qualsevol dels casos, haurà d'eliminar-se el porogen emprat, llavant-lo amb un dissolvent afí, amb la finalitat d'obtenir l'andamiatge porós amb característiques de grandària de porus del ordre de 100 µm, porositat de 70/80 %, amb interconectivitat i parets arrodonides. S'analitza la influència de la naturalesa del dissolvent i la seua proporció en la mescla sobre la morfologia final dels suports (microscopía electrònica d'escombratge, determinació de la porositat) i les característiques fisicoquímiques (densitat) i mecàniques (assajos a compressió) dels mateixos.

[EN] Cardiovascular diseases are the main death cause in the world and they have associated problems as atherosclerosis and arterial hypertension. To face these problems, there exist alternatives as the transplants, but they are limited because of the low availability and the chance of being rejected by the patient, and vascular prostheses, which fail at small diameters because of their thrombogenicity. Alternatively, the tissue engineering, has the purpose of solving this problems, because it doesn’t present these drawbacks and furthermore, it can be adapted to each people needs. Therefore, the aim of this Final Degree Thesis is to develop the process for the synthesis of porous materials made out of poli(glycerol sebacate), PGS, with pores such that their form, dimensions and interconnectivity it can be suitable for tissue engineering, more concretely, these biomaterials are intended for the of damaged blood vessels replacement. Thus, it’s sought, that these scaffolds present a proper elasticity and mechanical resistance, and they to be invaded freely with endothelial or interstitial cells. This process is based upon the polymer-solvent phase separation technique during polymer curing, or upon curing the polymer in the presence of a template that will act as a porogen. Next, in both cases, deleted the porogen will be dissolved by washing it in an affine solvent, in order to obtain the porous structure, with characteristics like pore sizes on the order of 100 µm, porosity of 70/80 %, interconnectivity and rounded walls. The effect of the solvent nature and its rate in the mixture is analysed over the morphology of the resulting scaffolds (scanning electron microscopy, porosity), and their physicochemical (density, swelling in aqueous medium) and mechanical performance (compression tests).