logo móvil
Contáctanos

Un método de entrecruzamiento sin glutaraldehído para el tratamiento de biomateriales a base de colágeno para aplicación clínica

Autores: Steitz, Marvin; Zouhair, Sabra; Khan, Mahamuda Badhon; Breitenstein-Attach, Alexander; Fritsch, Katharina; Tuladhar, Sugat Ratna; Wulsten, Dag; Wolkers, Willem-Frederik; Sun, Xiaolin; Hao, Yimeng; Emeis, Jasper; Lange, Hans-E.; Berger, Felix; Schmitt, Boris

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2023

Descargar PDF

Acceso abierto

Artículo científico
2023

Un método de entrecruzamiento sin glutaraldehído para el tratamiento de biomateriales a base de colágeno para aplicación clínica


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Bioingeniería

Palabras clave

Biológico
Tejido
Entrecruzamiento
Glutaraldehído
Propiedades mecánicas
Alternativa

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 34

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Las bioprótesis biológicas, como injertos, parches y válvulas cardíacas, suelen derivarse del tejido biológico como el pericardio. Estas bioprótesis pueden ser de origen xenogénico, alogénico o autólogo. Independientemente de su origen, todos los tipos se tratan previamente mediante la reticulación para que el tejido sea no antigénico y mecánicamente resistente o para minimizar la degradación. El agente de reticulación más utilizado es el glutaraldehído. Sin embargo, el tejido tratado con glutaraldehído es propenso a la calcificación, la degradación inflamatoria y las lesiones mecánicas, y es incapaz de regeneración de la matriz, lo que conduce a la degeneración estructural con el tiempo. En este trabajo, estamos investigando un método alternativo de reticulación para una aplicación intraoperatoria. El grado de reticulación del tejido tratado se evaluó mediante calorimetría diferencial de barrido. Para confirmar los hallazgos, se realizó un ensayo de colagenasa. Se utilizó una prueba de tracción uniaxial para evaluar las propiedades mecánicas del tejido. Para respaldar los hallazgos, el tejido tratado se visualizó utilizando microscopía de dos fotones. Además, se realizó espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier para estudiar la estructura secundaria general de las proteínas. Finalmente, se identificó un procedimiento de reticulación para el procesamiento intraoperatorio. Las muestras mostraron un aumento significativo en la estabilidad térmica y enzimática después del tratamiento en comparación con el control, con una diferencia de hasta 22.2 grados Celsius y 100%, respectivamente. Además, el tejido mostró biomecánica similar al tejido tratado con glutaraldehído, mostrando mayor extensibilidad, una mayor deformación en la rotura y una menor resistencia última a la tracción que el control. La diferencia significativa en la relación de bandas de estructura después del tratamiento es una prueba de la introducción de reticulaciones adicionales en comparación con el control no tratado con respecto a las diferencias en la región amida-I. Las imágenes microscópicas respaldan estos hallazgos, mostrando una alteración de la orientación de las fibras después del tratamiento. Para biomateriales basados en colágeno, como el tejido pericárdico, el nuevo agente de reticulación fenólico demostró ser una alternativa equivalente al glutaraldehído en cuanto a las características del tejido. Aunque se deben realizar estudios a largo plazo para investigar la superioridad en términos de longevidad y calcificación, nuestro nuevo agente de reticulación puede aplicarse en concentraciones del 1.5% o 2.0% para el tratamiento de biomateriales.

Otros recursos que podrían interesarte

Temas Virtualpro