| dc.description | INTRODUCCIÓN
La creciente industria de biomateriales y scaffolds para ingeniería de tejidos ha incorporado exigencias como el uso de materiales no mamíferos, haciendo cada vez más difícil el uso de compuestos y polímeros de origen vacuno o porcino. En este estudio, se desarrolló y caracterizó un proceso de fabricación de scaffolds biopoliméricos usando alginato de sodio y gelatina de salmón.
METODOLOGÍA
Usando la técnica de congelación y liofilización, se fabricaron matrices porosas (scaffolds) con mezclas de alginato y gelatina de salmón. La mezcla de los polímeros se estudió evaluando el potencial Z. El proceso de congelación se estudió evaluando el punto crioscópico mediante calorimetría diferencial de barrido (DSC). El producto liofilizado se caracterizó usando microscopía diferencial de barrido (SEM).
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
El primer paso para fabricar scaffolds poliméricos, es la mezcla de los compuestos en un solvente acuoso. Muchos de los compuestos utilizados pueden interaccionar formando agregados que precipitan, lo que dificulta la obtención de soluciones adecuadas. Para diseñar una solución estable, se realizaron pruebas de formulación de soluciones de alginato y gelatina de salmón, a las que se les evaluó el potencial Z. La mezcla en partes iguales de ambos polímeros permitió obtener un potencial Z cercano a -40 mV. Por regla general, un potencial Z mayor a 30 mV o menor a -30 mV garantiza una dispersión coloidal estable que no precipita.
El siguiente paso fue evaluar el proceso de congelación, para lo cual se estudió la depresión del punto crioscópico utilizando calorimetría diferencial de barrido. Los resultados indicaron que la congelación de la solución dependía significativamente de la presencia de ambos polímeros. La temperatura crioscópica y la entalpía de fusión fueron modificadas por la concentración y proporción de estos polímeros.
El último paso fue implementar la etapa de liofilización para la obtención de una matriz seca y porosa. Las soluciones fueron congeladas entre -20°C y -80°C, y se procedió a liofoliazarlas en un liofilizador Liobras por 48 horas. El producto final obtenido se muestra en la Figura 1, donde se observa una morfología altamente porosa con un tamaño de poro entre 150 y 200 μm.
Fig. 1. Microestructura de scaffolds de alginato y gelatina de salmón obtenda por microscopía electrónica de barrido.
Trabajos previamente publicados han caracterizado la microestructura de scaffolds para cultivo de células1,2. Los scaffolds obtenidos en este estudio muestran morfología similar a los descritos en literatura y características microestructurales adecuadas para el uso en ingeniería de tejidos.
CONCLUSIÓN
El uso de biopolímeros de origen no mamífero, como alginato y gelatina de salmón permiten la fabricación de scaffolds con microestructura adecuada para usos en ingeniería de tejidos. La porosidad y forma de los poros es similar a la obtenida en scaffolds con mezclas de gelatina bovina.
REFERENCIAS
1. Acevedo C. et al., Bioprocess and Biosystems Engineering, 36:1947, 2013.
2. Acevedo C. et al., Journal of Applied Polymer Science, 134:44772, 2017.
AGRADECIMIENTOS Se agradece al Proyecto Fondecyt 1160311. | |
