Síntesis y caracterización de materiales híbridos base APS para su potencial aplicación como sustituto de tejido óseo

Abstract

RESUMEN: En el presente trabajo se desarrollaron materiales híbridos de los sistemas APS-PDMS y APS-PDMS-TEOS modificados con Ca. Se determinaron las características microestructurales de los híbridos sintetizados y se llevó a cabo la evaluación de su bioactividad y degradabilidad hidrolítica para determinar su potencial uso como regenerador de tejido óseo. Los materiales se prepararon mediante el procesamiento sol-gel utilizando como precursor orgánico el polidimetilsiloxano (PDMS) y como precursor inorgánico el aminopropiltrietoxi silano (APS) y el tetraetil ortosilicato (TEOS). Las reacciones de hidrólisis condensación se llevaron a cabo en medio ácido (HCl) para los sistemas que contienen TEOS y se utilizó como solvente común al isopropanol. Con la finalidad de proporcionar características bioactivas, se adicionó una sal de calcio (CaNO3. 4H2O). Los materiales se caracterizaron mediante las técnicas de DR-X, MEB, FT-IR. La degradabilidad se evaluó mediante la pérdida de peso y cambios de pH después de que los materiales fueron inmersos en diferentes periodos de tiempo (1, 3, 7, 14, 21 y 28 días) en una solución buffer de fosfatos (PBS) así como los cambios en la morfología de los materiales en los tiempos descritos. La bioactividad fue evaluada por la presencia de una capa de apatita sobre la superficie de los materiales. Los resultados mostraron la influencia del contenido de APS en las propiedades y características de los materiales híbridos sintetizados, así como su capacidad bioactiva y de degradación.

ABSTRACT: In this work hybrid materials of the APS-PDMS and APS-PDMS-TEOS systems were developed with Ca. The microstructural characteristics of the synthesized hybrids were determined and their bioactivity and hydrolytic degradability evaluation was carried out to determine their potential use as a regenerator of bone tissue. The materials were prepared by sol-gel processing using polydimethylsiloxane (PDMS) as the organic precursor and aminopropylethoxy silane (APS) and tetraethyl orthosilicate (TEOS) as an inorganic precursor. The condensation hydrolysis reactions were carried out in acid medium (HCl) for systems containing TEOS and used as the common solvent for isopropanol. In order to provide bioactive characteristics, a calcium salt (CaNO3.4H2O) was added. The materials were characterized by the techniques of DR-X, MEB, FT-IR. The degradability was evaluated by weight loss and pH changes after the materials were immersed in different phosphate buffer solutions (SBF) at different time periods (1, 3, 7, 14, 21 and 28 days) As well as changes in the morphology of materials at the times described. The bioactivity was evaluated by the presence of an apatite layer on the surface of the materials. The results showed the influence of the APS content on the properties and characteristics of the synthesized hybrid materials, as well as their bioactive and degradation capacity.