Novedosos biomateriales de quitosana y nanoapatita para la regeneración del tejido óseo

Abstract

En la actualidad, las afecciones óseas constituyen uno de los problemas fundamentales que enfrenta la medicina regenerativa, debido al incremento de la longevidad de la población y al número de traumas ocasionados por accidentes de diversa índole, como accidentes de tránsito, conflictos bélicos, desastres naturales, entre otros. En los últimos 20 años, se han desarrollado biomateriales para la reparación y restauración de los tejidos dañados, basados en biocerámicas de fosfato de calcio debido a su similitud estructural con el componente mineral del tejido óseo. Sin embargo, los biomateriales desarrollados hasta el momento presentan como principales desventajas clínicas: pobre resistencia mecánica, cinética de reabsorción lenta, fragilidad, rigidez y para su obtención, por lo general, requieren de elevadas temperaturas lo que conlleva a que son presentados como gránulos y bloques, lo que trae consigo migración del material fuera del sitio de implantación y escaza adaptación al defecto óseo tratado, respectivamente. Es por ello que uno de los principales problemas a resolver con respecto a esta temática es la necesidad cada día más creciente de desarrollar nuevos biomateriales compuestos con mayor similitud a la apatita biológica y a la estructura del tejido óseo constituido además por una matriz polimérica de colágeno, para su potencial aplicación como biomaterial de regeneración ósea. En este trabajo se plantea una de las posibles soluciones a esta problemática mediante la obtención por primera vez de un novedoso biomaterial a base de nanoapatita y quitosana (análogo estructural del colágeno) con propiedades adecuadas para su empleo como material soporte en la regeneración tisular ósea. La obra científica expone como resultado la obtención biomateriales compuestos (composites) bioactivos de quitosana/nanoapatita y quitosana/nanoapatita sustituida con silicato, mediante una interesante y novedosa metodología in situ con suaves condiciones de reacción, donde el material bioactivo se encuentra embebido dentro de la matriz polimérica (analogía estructural al hueso) con diferentes relaciones en masa, diferentes tipos de quitosana y con sustitución parcial de la fase mineral apatita con diferentes iones para lograr composiciones y propiedades más parecidas al tejido óseo, que estimulen la regeneración y reparación de los tejidos óseos dañados, faciliten la rápida recuperación del paciente y reduzcan los elevados costos quirúrgicos y de los materiales que oferta el mercado internacional. Como conclusiones se puede plantear que la novedad, originalidad e interés científico de los materiales preparados así como los resultados alcanzados han sido avalados por 4 publicaciones científicas indexadas en la Web of Sciences y 3 comunicaciones cortas revisadas de congresos; así como por la presentación de 20 trabajos en eventos científicos nacionales e internacionales. Además se han defendido con éxito 1 Tesis Doctoral, Propuesta como Mejor Tesis defendida en el Tribunal Nacional de Ciencias Químicas, 1 Maestría en Ciencia y Tecnología de Materiales, 2 tesis de grado de Licenciatura en Química de la Universidad de La Habana, 1 tesis de Técnico Medio en Química Industrial y el otorgamiento de Mención al mejor Artículo en Ciencias Naturales y del año 2010.