Andamios de Nano-hidroxiapatita/Grapheno Nanofibra de Poliéster (butileno-adipato-co-tereftalato) electrohilados mejoraron la osteogénesis in vivo del hueso neoformado
Autores: Vasconcellos, Luana Marotta Reis; Santana-Melo, Gabriela F.; Silva, Edmundo; Pereira, Vanessa Fernandes; Araújo, Juliani Caroline Ribeiro; Silva, André Diniz Rosa; Furtado, André S. A.; Elias, Conceição de Maria Vaz; Viana, Bartolomeu Cruz; Marciano, Fernanda Roberta; Lobo, Anderson Oliveira
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales para aplicaciones biomédicas
Palabras clave
Electrohilado
Nanohidroxiapatita
Nanoribbons de grafeno
PBAT
Regeneración ósea
Aplicaciones in vivo
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 11
Citaciones: Sin citaciones
El andamiaje fibroso ultradelgado electrohilado relleno con nanohidroxiapatita sintética (nHAp) y nanoribbons de grafeno (GNR) tiene propiedades bioactivas y osteoconductivas y es una estrategia plausible para mejorar la regeneración ósea. Se ha estudiado el poli(butileno-adipato-co-tereftalato) (PBAT) como andamiaje fibroso debido a su baja cristalinidad, biodegradabilidad más rápida y buenas propiedades mecánicas; sin embargo, su potencial para aplicaciones in vivo sigue siendo poco explorado. Propusimos la aplicación de PBAT electrohilado con altos contenidos de nHAp y nanopartículas de nHAp/GNR incorporadas como injertos óseos. Se produjeron fibras ultradelgadas de PBAT, PBAT/nHAp y PBAT/nHAp/GNR utilizando un aparato de electrohilado. Las fibras producidas fueron caracterizadas morfológica y estructuralmente utilizando microscopías electrónicas de barrido (SEM) y de transmisión de alta resolución (TEM), respectivamente. Las propiedades mecánicas se analizaron utilizando un texturómetro. Todos los andamiajes se implantaron en defectos críticos de tibia en ratas y se analizaron después de dos semanas utilizando radiografía, tomografía microcomputada, análisis histológicos, histomorfométricos y biomecánicos. Los resultados mostraron a través de SEM y TEM de alta resolución caracterizaron los diámetros promedio de las fibras (que variaron de 0.208 um +/- 0.035 a 0.388 um +/- 0.087) y la distribución de nanopartículas de nHAp (cristalito alrededor de 0.28, 0.34 y 0.69 nm) y nHAp/GNR (200-300 nm) en las matrices de PBAT. Se obtuvieron fibras ultradelgadas, y las nanopartículas de nHAp y nHAp/GNR incorporadas estaban bien distribuidas en las matrices de PBAT. La adición de nanopartículas de nHAp y nHAp/GNR mejoró el módulo de elasticidad de las fibras ultradelgadas en comparación con el PBAT puro. Cargas altas de nHAp/GNR (grupo PBATnH5G) mejoraron la formación de hueso lamelar in vivo promoviendo una mayor densidad radiográfica, número de trabéculas y rigidez en el área del defecto 2 semanas después de la implantación en comparación con los grupos de control y PBAT.
Descripción
El andamiaje fibroso ultradelgado electrohilado relleno con nanohidroxiapatita sintética (nHAp) y nanoribbons de grafeno (GNR) tiene propiedades bioactivas y osteoconductivas y es una estrategia plausible para mejorar la regeneración ósea. Se ha estudiado el poli(butileno-adipato-co-tereftalato) (PBAT) como andamiaje fibroso debido a su baja cristalinidad, biodegradabilidad más rápida y buenas propiedades mecánicas; sin embargo, su potencial para aplicaciones in vivo sigue siendo poco explorado. Propusimos la aplicación de PBAT electrohilado con altos contenidos de nHAp y nanopartículas de nHAp/GNR incorporadas como injertos óseos. Se produjeron fibras ultradelgadas de PBAT, PBAT/nHAp y PBAT/nHAp/GNR utilizando un aparato de electrohilado. Las fibras producidas fueron caracterizadas morfológica y estructuralmente utilizando microscopías electrónicas de barrido (SEM) y de transmisión de alta resolución (TEM), respectivamente. Las propiedades mecánicas se analizaron utilizando un texturómetro. Todos los andamiajes se implantaron en defectos críticos de tibia en ratas y se analizaron después de dos semanas utilizando radiografía, tomografía microcomputada, análisis histológicos, histomorfométricos y biomecánicos. Los resultados mostraron a través de SEM y TEM de alta resolución caracterizaron los diámetros promedio de las fibras (que variaron de 0.208 um +/- 0.035 a 0.388 um +/- 0.087) y la distribución de nanopartículas de nHAp (cristalito alrededor de 0.28, 0.34 y 0.69 nm) y nHAp/GNR (200-300 nm) en las matrices de PBAT. Se obtuvieron fibras ultradelgadas, y las nanopartículas de nHAp y nHAp/GNR incorporadas estaban bien distribuidas en las matrices de PBAT. La adición de nanopartículas de nHAp y nHAp/GNR mejoró el módulo de elasticidad de las fibras ultradelgadas en comparación con el PBAT puro. Cargas altas de nHAp/GNR (grupo PBATnH5G) mejoraron la formación de hueso lamelar in vivo promoviendo una mayor densidad radiográfica, número de trabéculas y rigidez en el área del defecto 2 semanas después de la implantación en comparación con los grupos de control y PBAT.