Tesis
Síntesis de nanopartículas de litio y evaluación de su citocompatibilidad y capacidad para estimular la diferenciación osteogénica in vitro de células madre de la pulpa dental
Fecha
2018Autor
Durán Jaramillo, Juan Pablo Enrique
Institución
Resumen
Introducción: Actualmente la reconstrucción de defectos óseos del complejo
cráneo–máxilo–facial, es un desafío en el campo odontológico y se requieren
terapias clínicas más eficientes para lograr la regeneración de tejido óseo.
El litio es un elemento con demostradas propiedades osteogénicas in vitro e in
vivo. Sin embargo, este elemento no ha sido estudiado como nanopartícula.
En este trabajo, se estudió la síntesis de nanopartículas de litio (nLi) y se
evaluaron sus propiedades osteogénicas in vitro.
Objetivos: Sintetizar partículas de litio con tamaño nanométrico y evaluar su
citocompatibilidad y capacidad para estimular la diferenciación osteogénica in vitro
de células madre de pulpa dental.
Materiales y métodos: Se sintetizaron nLi utilizando distintos agentes
separadores: polivinil alcohol (PVA), polivinil pirrolidona (PVP) y bromuro de
hexadeciltrimetilamonio (CTA), en conjunto con distintos métodos de síntesis. Los
productos sintetizados fueron caracterizados mediante difracción de rayos X
(DRX), microscopía electrónica de barrido (MEB), espectroscopía infrarroja
transformada de Fourier de reflexión total atenuada (FTIR-ATR) y
espectrofotometría. La bioactividad in vitro se evaluó mediante la capacidad para
inducir la formación de apatita tipo ósea en fluido fisiológico simulado (SBF). Se
evaluó citocompatibilidad de las nanopartículas y su capacidad para estimular la
diferenciación osteogénica, utilizando células madre de pulpa dental de terceros
molares.
Resultados: El método de liofilización y usando PVA como agente separador
(PVA/nLi) permitió sintetizar nLi en polvo, con el menor tamaño (~88 nm) de
partícula y mayor rendimiento. Se comprobó que las nanopartículas corresponden
a Li2CO3.
Las PVA/nLi son capaces de inducir la formación química de apatita tipo ósea en
SBF, mostraron ser citocompatibles y aumentan la actividad enzimática de
fosfatasa alcalina (ALP) así como la expresión del gen RUNX2 en células madre,
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ambos marcadores asociados al proceso de diferenciación osteogénica. Las
PVA/nLi también mostraron una liberación sostenida de iones litio en el tiempo.
Conclusión: nLi pueden ser sintetizadas en forma de polvo por medio de una ruta
simple y usando preferentemente PVA como agente separador. Las
nanopartículas inducen la mineralización de apatita en SBF, son citocompatibles y
promueven la diferenciación osteogénica in vitro de células madre. Las
propiedades bioactivas exhibidas por las PVA/Li podrían ser de utilidad para el
mejoramiento de tratamientos de reconstrucción ósea.