Trabajo de Investigacion Requisito para optar al grado de Cirujano Dentista / Introducción: La reconstrucción de defectos del complejo
craneomaxilofacial es un actual desafío clínico en odontología. Actualmente se
requieren sistemas y terapias clínicas más eficientes para lograr la
regeneración de tejido óseo; especialmente en aplicaciones de cirugía
maxilofacial, implantología y periodoncia. El desarrollo de la nanotecnología en
conjunto con la ingeniería de tejidos ofrece innovadoras soluciones, mediante
el estudio, diseño y uso de nanopartículas cerámicas bioactivas. Sin embargo,
actualmente se requiere conocer de qué forma las diferentes características
estructurales a nano escala de estos biomateriales afectan sus propiedades
bioactivas. En este trabajo se sintetizan nanobiomateriales cerámicos con
propiedades potenciales para regeneración ósea, nanopartículas de
hidroxiapatita (n-HA), nanopartículas de vidrio bioactivo (n-BG) y vidrio
bioactivo mesoporoso (MBG) y se estudia el efecto de su características
estructurales sobre sus propiedades de bioactividad in vitro.
Objetivos: Sintetizar materiales cerámicos bioactivos (n-HA, n-BG y
MBG) con diferente nanoestructura (tamaño de partícula y nanoporosidad) y
naturaleza química y evaluar sus propiedades osteogénicas in vitro.
Metodología: Se sintetizaron partículas de n-HA, n-BG y MBG utilizando
la técnica de síntesis sol-gel. Estos materiales fueron caracterizados por medio
de difracción de rayos-X (DRX), microscopía electrónica de transmisión (TEM),
espectroscopía de infrarrojo (FTIR-ATR), y mediciones de área superficial y
tamaño de nanoporos por sortometría de N2.
La bioactividad in vitro se evaluó mediante la capacidad para inducir la
formación de apatita tipo ósea en fluido fisiológico simulado (SBF) a 36.5°C;
analizado mediante microscopía electrónica de barrido (SEM-EDX) y DRX. Se
evaluó preliminarmente la capacidad de adsorción de proteínas, de
citocompatibilidad y diferenciación osteogénica de células madres dentales.
Resultados y discusión: Las partículas n-HA y n-BG presentaron
tamaño nanométrico (40 nm, 70 nm), con áreas superficiales entre 66 y 76
m2/g, mientras que MBG un tamaño micrométrico (2 μm) pero con una
nanoestructura interna altamente ordenada, compuesta de poros de 4 nm y un
área superficial de 480 m2/g.
Todas las partículas presentaron capacidad para inducir formación de
apatita en SBF, para adsorber proteínas extracelulares, así como de
diferenciación celular osteogénica, siendo estas propiedades mayores para
la partícula de n-BG. Estos resultados se explican, debido a que el tamaño de
partícula parece ser la propiedad más determinante en el comportamiento
bioactivo (n-BG), en comparación con la nanoestructura porosa interna (MBG).
La formación de apatita parece estar determinada por la superficie externa más
que por la superficie interna que produce la nanoporosidad. Por otra parte, los
biomateriales de vidrio bioactivo (n-BG y MBG) resultan más bioactivos que la
hidroxiapatita (n-HA), como consecuencia de su estructura amorfa, mayor
producción de productos de iónicos de disolución, y por lo tanto reactividad en
condiciones fisiológicas.
Conclusión: El tipo de nanoestructura afecta las propiedades de
bioactividad osteogénica de los biomateriales cerámicos. Un tamaño
nanométrico de partícula (n-BG) parece ser más favorable que una
nanoestructura porosa interna (MBG) para acelerar la formación de apatita tipo
ósea y estimular la diferenciación osteogénica de células madres in vitro. Las
propiedades demostradas en estas bionanocerámicas parecen ser promisorias
en el campo de regeneración ósea.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UCHILE/oai:repositorio.uchile.cl:2250/116998 |
| Date | January 2014 |
| Creators | Arroyo Ibacache, Fabiola |
| Contributors | Covarrubias Gallardo, Cristián, Facultad de Odontologia, Instituto de Investigación en Ciencias Odontológicas |
| Publisher | Universidad de Chile |
| Source Sets | Universidad de Chile |
| Language | Spanish |
| Detected Language | Spanish |
| Type | Tesis |
| Rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Chile, http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/cl/ |
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