Caracterización y optimización de superfícies biomimétricas para regeneración de tejido óseo

• Autores: Virginia Nathaly Paredes Méndez
• Directores de la Tesis: Emiliano Salvagni (dir. tes.), José María Manero Planella (dir. tes.)
• Lectura: En la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC) ( España ) en 2012
• Idioma: español
• Tribunal Calificador de la Tesis: Francisco Javier Gil Mur (presid.), Carolina Mochales Palau (secret.), E. Rodríguez Castellón (voc.)
• Materias:
  • Ciencias tecnológicas
    • Tecnología de materiales
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en: TDX
• Resumen

  • Este proyecto se propone caracterizar y optimizar superficies biofuncionalizadas con diferentes secuencias peptídicas, para lograr la regeneración ósea (oseointegración) y por ende la disminución de los problemas de rechazo que ocurren al implantar materiales metálicos dentro del cuerpo humano. En base a lo descrito bibliográficamente, se utilizará una aleación de CoCr aprobada por las normas ASTM, para usos en dispositivos médicos y una aleación de Ti libre de Níquel desarrollada para tal fin por el grupo de biomateriales de la UPC. Para la caracterización y optimización del proceso de biofuncionalización los estudios se dividirán en tres etapas: Limpieza y Activación, Silanización e Inmovilización de biomoléculas. En cuanto a la limpieza y activación se realizará un estudio comparativo entre el plasma y diferentes tratamientos químicos (piraña en el caso de la aleación de Ti y ácido nítrico para la aleación de CoCr), para seleccionar el mejor en términos de introducción de grupos activos en superficie (grupos hidroxilos), grado de limpieza y composición química de la capa de óxidos superficial. La silanización es un proceso intermedio que enlaza un material inorgánico (metal) con un material orgánico (biomoléculas), en este proyecto se usarán 3 silanos: APTES+Maleimido, GPTES, CPTES sobre cada una de las superficies y se procederá a seleccionar aquel que presente el mejor enlace covalente con la superficie metálica y la mayor estabilidad térmica, química y mecánica. Una vez silanizadas las superficies se realizará la inmovilización de diversas secuencias peptídicas (RGD, PHSRN, FHRRIKA, RGD + FHRRIKA Y RGD + PHSRN), que forman parte de las proteínas presentes en el cuerpo humano y por ende podrán ser fácilmente reconocidas por las células; en esta fase se hará uno estudio comparativo de la cantidad de peptidos, así como se evaluará también la estabilidad de los mismos sobre las superficies. Durante el desarrollo de la biofuncionalización se hará énfasis en la optimización de los procedimientos y la caracterización superficial de cada etapa por medio de diversas técnicas, entre ellas: XPS, ángulo de contacto, ToF SIMS, Interferometría, espectrometría de luz UV, y técnicas de fluorescencia. Para finalizar se evaluará el proceso de optimización, estudiando la influencia de las secuencias pépticas cortas en la respuesta celular, en términos de adhesión y proliferación de células madres mesenquimales de ratas.