Desarrollo de un nuevo soporte poroso nanocompuesto biodegradable para la regeneración tisular ósea

Résumé

El ácido poli(L-láctico) (PLLA) es uno de los polímeros sintéticos biodegradables más empleados en el campo de la ingeniería tisular ósea para fabricar matrices tisulares. Sin embargo, su bajo comportamiento mecánico para aplicaciones donde se requieren requisitos mecánicos elevados, y sobre todo, su baja interacción celular que retarda el crecimiento y la regeneración tisular, limitan sus aplicaciones. Para solucionar estos problemas, en la presente tesis se propone fabricar y caracterizar un nuevo material biodegradable que actúe como matriz tisular, a partir de materiales que mejoren la respuesta mecánica y que sean capaces de interactuar con las células óseas o con el tejido óseo de una forma específica para acelerar su regeneración. Este nuevo soporte poroso biodegradable está basado en ácido poli(L-láctico), hidroxiapatita y nanotubos de carbono. La adición de la hidroxiapatita aporta propiedades bioactivas al soporte, proporcionando características osteoconductoras y osteoinductoras y mejorando su integración con el hueso. Por otro lado, los nanotubos de carbono mejoran la respuesta mecánica y aportan propiedades eléctricas al soporte gracias a su carácter eléctrico, con el fin de poder aplicar estímulos eléctricos y acelerar la regeneración. En primer lugar, se ha llevado a cabo un proceso de funcionalización y caracterización de dos tipos de nanotubos de carbono con la finalidad de seleccionar el más apropiado para aportar propiedades eléctricas al ácido poli(L-láctico). Una vez seleccionado, se ha estudiado la citocompatibilidad del material compuesto de ácido poli(L-láctico) y nanotubos de carbono. A continuación, tras demostrar su carácter no tóxico, se ha desarrollado una nueva metodología para aplicar campos eléctricos a diferentes líneas celulares cultivadas sobre soportes poliméricos y se ha analizado la migración celular. Y por último, se han fabricado y caracterizado soportes porosos compuestos por diferentes porcentajes de ácido poli(L-láctico), hidroxiapatita y nanotubos de carbono, y se ha seleccionado el más apropiado para ser evaluado in vivo.