Matriz para ingeniería de tejido óseo: modificación superficial con zinc. Estudio preliminar

Abstract

El objetivo del presente trabajo es desarrollar un método de síntesis de matrices para ingeniería de tejidos, capaces de acelerar los procesos reparativos y disminuir el riesgo de infección, destinadas a cirugías reconstructivas que involucren el tejido óseo. A este fin se emplea la fase mineral de hueso bovino, la hidroxiapatita, conservando su estructura tridimensional. Esta se obtiene a partir de un proceso de lavado químico, seguido de un proceso térmico que elimina todos los componentes orgánicos. Esta matriz es modificada superficialmente con óxido de zinc (ZnO), elemento reconocido por su acción en diversos procesos biológicos y su acción antibacteriana. El procedimiento involucra la intrusión de dispersiones de ZnO en solución de alcohol-1,2,3 propanotriol, efectuadas en un baño térmico y el ulterior sinterizado a alta temperatura. El grado de fijación y la concentración del Zn sobre la matriz de hidroxiapatita se determinan por medio de microscopia electrónica y espectrometría en energías. La difracción de rayos X muestra que la incorporación de los iones de Zn en la superficie forma fosfatos de Zn. El original proceso desarrollado permite modificar, en forma sencilla, injertos óseos sintéticos, otorgando capacidad antibacteriana y osteoproliferativa al sustrato osteconductor.

The aim of this study is to develop a method of matrix synthesis for tissue engineering, capable of accelerating reparative processes and reducing the risk of infection, destined to reconstructive surgeries involving bone tissue. For this purpose the bovine bone mineral phase, hydroxyapatite, was used while retaining its dimensional structure. This is obtained from a chemical wash process followed by a thermal process that removes the entire organic components. This matrix is superficially modified with zinc oxide (ZnO), element known for its action in various biological processes and its antibacterial action. The procedure involves the intrusion of ZnO dispersions in alcohol solution-1,2,3-propanetriol, made in a thermal bath and the subsequent high temperature sintering. The degree of attachment and the Zn concentration on the hydroxyapatite matrix is determined by electron microscopy and energy spectrometry. X-ray diffraction shows that the incorporation of Zn ions in the surface forms Zn phosphates. The developed original process allows modifying in a simple way synthetic bone grafts, by providing antibacterial and osteoproliferative properties to the osteoconductive substrate.