Fabricación de andamios compuestos de quitosano y vidrio bioactivo para aplicaciones médicas
DOI:
https://doi.org/10.17533/udea.redin.n80a05Palabras clave:
vidrio bioactivo, quitosano, andamios, ingeniería de tejidosResumen
En el presente estudio, un polvo de vidrio bioactivo (VB) fue preparado por la técnica sol-gel en el sistema SiO2-CaO-P2O5, y ambos, precursores de vidrio bioactivo (VBi) y polvo de vidrio bioactivo (VBp) se utilizaron para producir andamios compuestos por quitosano y vidrio bioactivo (Qno/VBi y Qno/VBp), los cuales fueron producidos por liofilización. El vidrio bioactivo fue analizado para conocer su composición, cristalinidad y morfología a través de Espectroscopía Raman (RS), Difracción de Rayos X (DRX) y Microscopía Electrónica de Barrido (MEB), respectivamente. Además, pruebas de resistencia a la compresión se llevaron a cabo sobre los andamios compuestos resultantes. Los resultados experimentales muestran que los andamios de Qno/VB podrían ser un biomaterial compuesto muy prometedor para ingeniería de tejido óseo, debido a los resultados de DRX, que muestra un biomaterial libre de contaminantes, además el SEM muestra partículas de vidrio bioactivo homogéneamente distribuidas dentro de la matriz de quitosano sugiriendo que los andamios de material compuesto desarrollados poseen los requisitos previos para la ingeniería de tejidos y que éstos pueden ser utilizados para aplicaciones de ingeniería de tejidos.
Descargas
Citas
C. Estrada, A. Paz and L. López, “Ingeniería de tejido óseo: Consideraciones básicas”, Revista EIA- Escuela de Ingeniería de Antioquia, vol. 5, pp. 93-100, 2006.
D. Balanta, “Utilización de quitosano procedente del micelio de Aspergillus Níger y su aplicación en regeneración de tejidos”, M.S. thesis, Universidad del Valle, Cali, Colombia, 2014.
J. Jones, “Review of bioactive glass: From Hench to hybrids”, Acta Biomater., vol. 9, no. 1, pp. 4457- 4486, 2013.
M. Mozafari and F. Moztarzadeh, “Synthesis, characterization and biocompatibility evaluation of sol-gel derived bioactive glass scaffolds prepared by freeze casting method”, Ceramics International, vol. 40, no. 4, pp. 5349-5355, 2014.
L. Ramos, T. Montenegro and N. Pereira, “Perspectivas para o uso da quitosana na agricultura”, Revista Iberoamericana de Polímeros, vol. 12, no. 4, pp. 195-215, 2011.
M. Alizadeh, F. Abbasi, A. Khoshfetrat and H. Ghaleh, “Microstructure and characteristic properties of gelatin/chitosan scaffold prepared by a combined freeze-drying/leaching method”, Materials Science and Engineering C, vol. 33, no. 7, pp. 3958-3967, 2013.
H. Shibata, Y. Heo and S. Takeuchi, “Simple Molding Fabrication for Polyacrylamide Hydrogel”, in IEEE 24th International Conference on Micro Electro Mechanical Systems (MEMS), Cancun, Mexico, 2011, pp. 885-888.
J. Schwartz et al., “Topical treatment of L. major infected BALB/c mice with a novel diselenide chitosan hydrogel formulation”, European Journal of Pharmaceutical Sciences, vol. 62, pp. 309-316, 2014.
A. Paulino, J. Simionato, J. Garcia and J. Nozaki, “Characterization of chitosan and chitin produced from silkworm chrysalides”, Carbohydrate Polymers, vol. 64, pp. 98-103, 2006.
M. Mozafari, M. Rabiee, M. Azami and S. Maleknia, “Biomimetic formation of apatite on the surface of porous gelatin/bioactive glass nanocomposite scaffolds”, Applied Surface Science, vol. 257, no. 5, pp. 1740-1749, 2010.
F. Berthiaume, T. Maguire and M. Yarmush, “Tissue Engineering and Regenerative Medicine: History, Progress, and Challenges”, Annual Review of Chemical and Biomolecular Engineering, vol. 2, pp. 403-430, 2011.
M. Rahaman et al., “Bioactive glass in tissue engineering”, Acta Biomater., vol 7, no. 6, pp. 2355– 2373, 2011.
B. Dorj, J. Park and H. Kim, “Robocasting chitosan/ nanobioactive glass dual-pore structured scaffolds for bone engineering”, Materials Letters, vol. 73, pp. 119- 122, 2012.
P. Hunger, A. Donius and U. Wegst, “Structure- property-processing correlations in freeze-cast composite Scaffolds”, Acta Biomater., vol. 9, no. 5, pp. 6338-6348, 2013.
M. Peter et al., “Nanocomposite scaffolds of bioactive glass ceramic nanoparticles disseminated chitosan matrix for tissue engineering applications”, Carbohydrate Polymers, vol. 79, no. 2, pp. 284-289, 2010.
C. Peniche, Y. Solís, N. Davidenko and R. García, “Chitosan/hydroxyapatite-based composites”, Biotecnol Apl., vol. 27, pp. 202-210, 2010.
C. Milea, C. Bogatu and A. Duta, “The influence of parameters in silica sol-gel process”, Bulletin of the Transilvania University of Braşov, Series I: Engineering Sciences, vol. 4, no. 1, pp. 59-66, 2011.
A. Balamurugan et al., “Synthesis and characterisation of sol gel derived bioactive glass for biomedical applications”, Materials Letters, vol. 60, no. 29-30, pp. 3752-3757, 2006.
I. Notingher, A. Boccaccini, J. Jones, V. Maquet and L. Hench, “Application of Raman microspectroscopy to the characterisation of bioactive materials”, Materials Characterization, vol. 49, no. 3, pp. 255-260, 2002.
J. Qian, Y. Kang, Z. Wei and W. Zhang, “Fabrication and characterization of biomorphic 45S5 bioglass scaffold from sugarcane”, Materials Science and Engineering: C, vol. 29, no. 4, pp. 1361-1364, 2009.
G. Luz and J. Mano, “Preparation and characterization of bioactive glass nanoparticles prepared by sol-gel for biomedical applications”, Nanotechnology, vol. 22, pp. 1-11, 2011.
D. Bellucci, G. Bolelli, V. Cannillo, A. Cattini and A. Sola, “In situ Raman spectroscopy investigation of bioactive glass reactivity: Simulated body fluid solution vs TRIS- buffered solution”, Materials characterization, vol. 62, no. 10, pp. 1021-1028, 2011.
L. Marsich, L. Moimas, V. Sergo and C. Schmid, “Raman spectroscopic study of bioactive silica-based glasses: The role of the alkali/alkali earth ratio on the Non- Bridging Oxygen/Bridging Oxygen (NBO/BO) ratio”, Spectroscopy, vol. 23, no. 3-4, pp. 227-232, 2009.
T. Wu et al., “A new bone repair scaffold combined with chitosan/ hydroxyapatite and sustained releasing icariin”, Chinese Science Bulletin, vol. 54, no. 17, pp. 2953-2961, 2009.
K. Zhang, D. Peschel, J. Helm, T. Groth and S. Fischer, “FT Raman investigation of novel chitosan sulfates exhibiting osteogenic capacity, Carbohydrate Polymers, vol. 83, no. 1, pp. 60-65, 2011.
J. Oliveira et al., “Novel hydroxyapatite/chitosan bilayered scaffold for osteochondral tissue-engineering applications: Scaffold design and its performance when seeded with goat bone marrow stromal cells”, Biomaterials, vol. 27, no. 36, pp. 6123-6137, 2006.
S. Teng, E. Lee, P. Wang, S. Jun, C. Han and H. Kim, “Functionally Gradient Chitosan/Hydroxyapatite Composite Scaffolds for Controlled Drug Release”, Journal of Biomedical Materials Research Part B: Applied Biomaterials, vol. 90B, no. 1, pp. 275-282, 2009.
K. Im et al., “Organic-Inorganic hybrids of hydroxyapatite with chitosan”, Key Engineering Materials, vol. 284-286, pp. 729-732, 2005.
H. Jin et al., “In-situ formation of the hydroxyapatite/ chitosan-alginate composite scaffolds”, Materials Letters, vol. 62, no. 10-11, pp. 1630-1633, 2008.
L. Kong et al., “Preparation and characterization of nano-hydroxyapatite/chitosan composite scaffolds”, Journal of Biomedical Materials Research Part A, vol. 75, no. 2, pp. 275-282, 2005.
J. Weng and M. Wang, “Producing chitin scaffolds with controlled pore size and interconnectivity for tissue engineering”, Journal of Materials Science Letters, vol. 20, no. 15, pp. 1401-1403, 2001.
Descargas
Publicado
Cómo citar
Número
Sección
Licencia
Derechos de autor 2016 Revista Facultad de Ingeniería Universidad de Antioquia
Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución-NoComercial-CompartirIgual 4.0.
Los artículos disponibles en la Revista Facultad de Ingeniería, Universidad de Antioquia están bajo la licencia Creative Commons Attribution BY-NC-SA 4.0.
Eres libre de:
Compartir — copiar y redistribuir el material en cualquier medio o formato
Adaptar : remezclar, transformar y construir sobre el material.
Bajo los siguientes términos:
Reconocimiento : debe otorgar el crédito correspondiente , proporcionar un enlace a la licencia e indicar si se realizaron cambios . Puede hacerlo de cualquier manera razonable, pero no de ninguna manera que sugiera que el licenciante lo respalda a usted o su uso.
No comercial : no puede utilizar el material con fines comerciales .
Compartir igual : si remezcla, transforma o construye a partir del material, debe distribuir sus contribuciones bajo la misma licencia que el original.
El material publicado por la revista puede ser distribuido, copiado y exhibido por terceros si se dan los respectivos créditos a la revista, sin ningún costo. No se puede obtener ningún beneficio comercial y las obras derivadas tienen que estar bajo los mismos términos de licencia que el trabajo original.
Twitter