Estudio de hidrogeles híbridos NANO y/o microestructurados como potenciales biomateriales

Abstract

RESUMEN Los hidrogeles son geles entrecruzados en forma de redes porosas de gran flexibilidad y de naturaleza hidrofílica, los cuales pueden ser de origen natural o sintético que al absorber agua, aumentan su volumen hasta alcanzar un equilibrio físico-químico, manteniendo su forma (memoria de forma) y algunos son biocompatibles. Sus características estructurales les permiten ser amplíamente usados para inmovilizar diversas especies químicas o biológicas, lo cual lo hace atractivo como andamios y/o soportes porosos permeables para una amplia variedad de aplicaciones en el área de agricultura, cuidado personal, ingeniería de tejidos,membranas, liberación controlada de fármacos, catalizadores, micro cápsulas,secuestrantes, etc. En el diseño y estudio de nuevos sistemas con posibles propiedades biocompatibles, osteoinductivas y/o bactericidas que pudieran ser utilizados como biomateriales en el área de regeneración de tejidos, entre otros, se estudia el efecto de tres mecanismos de iniciación de radicales libres: iniciación química (IQ), fotoiniciación (FI-UV/vis), irradiación gamma (irradiación ɣ), sobre la estructura de hidrogeles de Poliacrilamida (PAAm) y además, la presencia de nanohidroxiapatita (nHAP), Nitrato de Plata (AgNO3), Quitosano (CS) y sus combinaciones (técnica one pot), sobre las matrices compuestas obtenidas.De los mecanismos de iniciación de radicales libres utilizados, se generaron diferentes estructuras nano y macroporosas de PAAm pura o compuestas, atribuido a que cada mecanismo aporta una energía determinada, que genera una cantidad de radicales libres que inician el proceso de polimerización de la Acrilamida (AAm) y N,N metilenbisacrilamida (NNMBAAm). Se determinó la capacidad de absorción de las matrices de PAAm y PAAm compuestas, y los modelos cinéticos de hinchamiento aplicados permitieron identificar los mecanismos de absorción de agua.Las matrices compuestas presentaron nano y micropartículas de plata (Ag), HAP, Fosfato de Plata (Ag3PO4), etc., altamente distribuidas y embebidas en las correspondientes matrices.Los sistemas de PAAm con nHAP o CS sintetizados por el mecanismo de iniciación química son osteoinductivas y/o biocompatibles, mientras que las matrices conteniendo nanopartículas de Ag son citotóxicas. Por lo cual, las matrices de PAAm con CS y/o nHAP son las más adecuadas para ser propuestas como posibles andamios para la regeneración ósea.