Diseño de andamios 3D a base de vidrio bioactivo 45s5 recubiertos con nanomateriales a base de hidroxiapatita modificada con iones metálicos, caracterización y evaluación de su biocompatibilidad en diferentes células de mamíferos

La hidroxiapatita (HAp) presente en el hueso no es un material homogeneo; Se sabe que las trazas de algunos iones metalicos ayudan durante el proceso de remodelacion osea. Algunos de ellos, como Mg +2 y Zn + 2, tambien tienen propiedades angiogenicas y osteogenicas. La idea de obtener HAp sintetica en tamano nanometrico se ha investigado exhaustivamente en las ultimas decadas  intentando imitar la estructura osea natural. Por otro lado, otro tipo interesante de materiales utilizado en la Ingenieria de Tejidos oseos son los vidrios bioactivos (BG), debido a su alta biocompatibilidad, bioactividad y la capacidad de inducir efectos osteogenicos y angiogenicos. El objetivo de este trabajo fue combinar las propiedades de los andamios de vidrio bioactivo 45S5® (BGS) con nanoparticulas de hidroxiapatita modificadas durante su sintesis con magnesio y/o zinc. Los BGS fueron preparados por la tecnica de replicacion de la espuma. Las nanoparticulas se obtuvieron mediante una adaptacion del metodo de deposicion quimica humeda y la modificacion de la superficie BGS se produjo mediante recubrimiento por inmersion. Se realizo una caracterizacion exhaustiva de las particulas y se uso HAp pura, como control. Las fases cristalinas se determinaron por XRD y HRTEM, la presencia de iones en la superficie se confirmo por EDAX y XPS. La microestructura y la porosidad de BGS fueron observadas por SEM. A traves de la digestion acida, la cantidad de metales presentes se midio mediante MP-AES; Los grupos funcionales fueron analizados por FTIR. La bioactividad de los nuevos materiales se evaluo mediante ensayos de mineralizacion. La biocompatibilidad se probo en celulas MG-63 (despues de 48 horas y 7 dias en contacto) y celulas ST-2 (14 dias) mediante el ensayo WST-8 y BrdU, la morfologia de las celulas y la adhesion de las mismas se observaron mediante SEM. Los resultados obtenidos mostraron que los BGS se recubrieron eficientementecon los nanomateriales. La bioactividad despues de la inmersion en SBF parecio ser mayor en muestras recubiertas con HAp y MgZnHAp. Se observo un aumento significativo en la biocompatibilidad de las celulas MG-63 para BGS recubierto con MgZnHAp. Los resultados obtenidos sugieren que los andamios recubiertos con MgZnHAp podrian ser utilizados como potenciales biomaterial para la reparacion de tejido oseo..