Un hidrogel poroso con alta resistencia mecánica y biocompatibilidad para la ingeniería de tejidos óseos
Autores: Xiang, Changxin; Zhang, Xinyan; Zhang, Jianan; Chen, Weiyi; Li, Xiaona; Wei, Xiaochun; Li, Pengcui
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Un hidrogel poroso con alta resistencia mecánica y biocompatibilidad para la ingeniería de tejidos óseos
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales para aplicaciones biomédicas
Palabras clave
Alcohol polivinílico
Hidrogeles
Propiedades mecánicas
Ingeniería de tejidos
Hidroxiapatita
Cito compatibilidad
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 17
Citaciones: Sin citaciones
Los hidrogeles de alcohol polivinílico (PVA) se consideran materiales ideales para la ingeniería de tejidos debido a su alto contenido de agua, bajo comportamiento de fricción y buena biocompatibilidad. Sin embargo, sus propiedades mecánicas limitadas restringen su aplicación en la reparación de tejidos que soportan carga. Inspirados en la composición de los mejillones, fabricamos hidrogeles de alcohol polivinílico/hidroxiapatita/ácido tánico (PVA/HA/TA) a través de un método sencillo de congelación-descongelación. Los hidrogeles compuestos resultantes exhibieron un alto contenido de humedad, estructuras porosas y buenas propiedades mecánicas. La resistencia a la compresión y la resistencia a la tracción de los hidrogeles de PVA mejoraron de 0.77 +/- 0.11 MPa y 0.08 +/- 0.01 MPa a aproximadamente 3.69 +/- 0.41 MPa y 0.43 +/- 0.01 MPa, respectivamente, para el hidrogel PVA/HA/1.5TA. La tenacidad y el módulo elástico de compresión del hidrogel PVA/HA/1.5TA también alcanzaron 0.86 +/- 0.02 MJm y 0.11 +/- 0.02 MPa, lo que fue aproximadamente 11 veces y 5 veces más alto que el hidrogel de PVA, respectivamente. El hidrogel PVA/HA/1.5TA también mostró habilidades de resistencia a la fatiga. Las propiedades mecánicas de los hidrogeles compuestos se mejoraron mediante la introducción de TA. Además, el hidrogel PVA/HA/1.5TA in vitro mostró una excelente cito-compatibilidad al promover la proliferación celular in vitro. El análisis de microscopía electrónica de barrido indicó que los hidrogeles PVA/HA/1.5TA proporcionaron circunstancias favorables para la adhesión celular. Los resultados mencionados también indican que los hidrogeles compuestos tienen aplicaciones potenciales en la ingeniería de tejidos óseos, y este estudio proporciona un método sencillo para mejorar las propiedades mecánicas del hidrogel de PVA.
Descripción
Los hidrogeles de alcohol polivinílico (PVA) se consideran materiales ideales para la ingeniería de tejidos debido a su alto contenido de agua, bajo comportamiento de fricción y buena biocompatibilidad. Sin embargo, sus propiedades mecánicas limitadas restringen su aplicación en la reparación de tejidos que soportan carga. Inspirados en la composición de los mejillones, fabricamos hidrogeles de alcohol polivinílico/hidroxiapatita/ácido tánico (PVA/HA/TA) a través de un método sencillo de congelación-descongelación. Los hidrogeles compuestos resultantes exhibieron un alto contenido de humedad, estructuras porosas y buenas propiedades mecánicas. La resistencia a la compresión y la resistencia a la tracción de los hidrogeles de PVA mejoraron de 0.77 +/- 0.11 MPa y 0.08 +/- 0.01 MPa a aproximadamente 3.69 +/- 0.41 MPa y 0.43 +/- 0.01 MPa, respectivamente, para el hidrogel PVA/HA/1.5TA. La tenacidad y el módulo elástico de compresión del hidrogel PVA/HA/1.5TA también alcanzaron 0.86 +/- 0.02 MJm y 0.11 +/- 0.02 MPa, lo que fue aproximadamente 11 veces y 5 veces más alto que el hidrogel de PVA, respectivamente. El hidrogel PVA/HA/1.5TA también mostró habilidades de resistencia a la fatiga. Las propiedades mecánicas de los hidrogeles compuestos se mejoraron mediante la introducción de TA. Además, el hidrogel PVA/HA/1.5TA in vitro mostró una excelente cito-compatibilidad al promover la proliferación celular in vitro. El análisis de microscopía electrónica de barrido indicó que los hidrogeles PVA/HA/1.5TA proporcionaron circunstancias favorables para la adhesión celular. Los resultados mencionados también indican que los hidrogeles compuestos tienen aplicaciones potenciales en la ingeniería de tejidos óseos, y este estudio proporciona un método sencillo para mejorar las propiedades mecánicas del hidrogel de PVA.