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
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 6
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.