Efecto de las partículas de vidrio bioactivo derivadas de fusión en las propiedades de los andamios de quitosano
Autores: Faqhiri, Hamasa; Hannula, Markus; Kellomäki, Minna; Calejo, Maria Teresa; Massera, Jonathan
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2019
Acceso abierto
Artículo científico
2019
Efecto de las partículas de vidrio bioactivo derivadas de fusión en las propiedades de los andamios de quitosano
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales para aplicaciones biomédicas
Palabras clave
Estudio
Quitosano
Vidrio bioactivo
Andamios compuestos
Formación ósea
Polímero
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 35
Citaciones: Sin citaciones
Este estudio informa sobre el procesamiento de andamios compuestos de quitosano/vidrio bioactivo tridimensionales (3D). Por un lado, el quitosano, como polímero natural, tiene propiedades adecuadas para aplicaciones de ingeniería de tejidos, pero carece de bioactividad. Por otro lado, se sabe que los vidrios bioactivos son bioactivos y promueven un mayor nivel de formación ósea que cualquier otro tipo de biomaterial. Sin embargo, los vidrios bioactivos son duros, frágiles y no se pueden moldear fácilmente. Por lo tanto, en los últimos años, los investigadores se han centrado en el procesamiento de nuevos compuestos. Las dificultades para alcanzar materiales compuestos hechos de polímero (sintético o natural) y vidrio bioactivo incluyen: (i) la alta densidad del vidrio, que a menudo resulta en segregación del vidrio, y (ii) la rápida reacción del vidrio bioactivo cuando se expone a la humedad, lo que lleva a cambios en la reactividad del vidrio y/o cambios en la matriz polimérica. Se prepararon muestras con 5, 15 y 30% en peso de vidrio bioactivo S53P4 (BonAlive), como se confirmó mediante análisis termogravimétrico. La microtomografía computarizada y la microscopía óptica revelaron una estructura escamosa con porosidad superior al 80%. El tamaño de los poros disminuyó al aumentar el contenido de vidrio hasta el 15%, pero volvió a aumentar cuando el contenido de vidrio fue del 30%. De manera similar, las propiedades mecánicas (en compresión) de los andamios aumentaron para un contenido de vidrio de hasta el 15%, pero disminuyeron con cargas más altas. Se encontró que los iones liberados de los andamios conducían a la precipitación de una capa reactiva de fosfato de calcio en la superficie del andamio. Esta es una primera indicación del potencial de bioactividad de estos materiales. En general, se produjeron con éxito andamios compuestos de quitosano/vidrio bioactivo con tamaño de poro, maquinabilidad y capacidad para promover una capa de fosfato de calcio, mostrando promesas para la ingeniería de tejidos óseos y las propiedades mecánicas pueden justificar su uso en aplicaciones que no soportan carga.
Descripción
Este estudio informa sobre el procesamiento de andamios compuestos de quitosano/vidrio bioactivo tridimensionales (3D). Por un lado, el quitosano, como polímero natural, tiene propiedades adecuadas para aplicaciones de ingeniería de tejidos, pero carece de bioactividad. Por otro lado, se sabe que los vidrios bioactivos son bioactivos y promueven un mayor nivel de formación ósea que cualquier otro tipo de biomaterial. Sin embargo, los vidrios bioactivos son duros, frágiles y no se pueden moldear fácilmente. Por lo tanto, en los últimos años, los investigadores se han centrado en el procesamiento de nuevos compuestos. Las dificultades para alcanzar materiales compuestos hechos de polímero (sintético o natural) y vidrio bioactivo incluyen: (i) la alta densidad del vidrio, que a menudo resulta en segregación del vidrio, y (ii) la rápida reacción del vidrio bioactivo cuando se expone a la humedad, lo que lleva a cambios en la reactividad del vidrio y/o cambios en la matriz polimérica. Se prepararon muestras con 5, 15 y 30% en peso de vidrio bioactivo S53P4 (BonAlive), como se confirmó mediante análisis termogravimétrico. La microtomografía computarizada y la microscopía óptica revelaron una estructura escamosa con porosidad superior al 80%. El tamaño de los poros disminuyó al aumentar el contenido de vidrio hasta el 15%, pero volvió a aumentar cuando el contenido de vidrio fue del 30%. De manera similar, las propiedades mecánicas (en compresión) de los andamios aumentaron para un contenido de vidrio de hasta el 15%, pero disminuyeron con cargas más altas. Se encontró que los iones liberados de los andamios conducían a la precipitación de una capa reactiva de fosfato de calcio en la superficie del andamio. Esta es una primera indicación del potencial de bioactividad de estos materiales. En general, se produjeron con éxito andamios compuestos de quitosano/vidrio bioactivo con tamaño de poro, maquinabilidad y capacidad para promover una capa de fosfato de calcio, mostrando promesas para la ingeniería de tejidos óseos y las propiedades mecánicas pueden justificar su uso en aplicaciones que no soportan carga.