Caracterización Reocinética de Soluciones Precursoras de Gelatina y Glutaraldehído para la Formación de Hidrogeles

Abstract

Las cadenas polianfolíticas de gelatina en solución sepueden unir covalentemente con glutaraldehído (GTA) para formar matrices deuniones covalentes capaces de hidratarse en presencia de soluciones acuosas,formando lo que usualmente se denominan hidrogeles de gelatina. La uniónquímica entre cadenas se basa en la reacción de GTA con grupos aminos libres delos aminoácidos lisina o hidroxilisina presentes en las cadenas polipeptídicas.Para obtener estos hidrogeles adecuadamente formulados, en relación a laspropiedades mecánicas finales, se requiere primero la caracterizaciónreométrica-reológica de la solución precursora de GTA y gelatina a través de lafunción reométrica denominada viscosidad de corte mediante diferentes historiasmecánicas. La transición sol-gel en condiciones de reposo se puede describir através de un parámetro estructural básico que evoluciona al valor depercolación. En este contexto, dos respuestas asintóticas están bienidentificadas para el proceso de gelificación de soluciones macromoleculares (Ottoneet al., 2009). Una es la viscosidad inicial de la solución asociada a unparámetro estructural nulo (no está formada la miscroestructura). La otra es laviscosidad de percolación a velocidad de corte cero (suponiendo un valorinfinito cuando alcanza el punto de gelificación) y corresponde al valor máximodel parámetro estructural. En condiciones de flujo, es posible convertirdirectamente los datos experimentales de viscosidad de corte en función deltiempo para una velocidad de corte prefijada, en la evolución del parámetroestructural. En este trabajo se realizan ensayos reométricos a velocidades decorte constantes en una celda cono-plato y se evalúa la viscosidad de corte enfunción del tiempo de maduración de la solución precursora. Luego se aplica unmodelo reocinético que involucra el parámetro estructural formulado en laliteratura para soluciones concentradas de gelatina y suspensiones departículas colagénicas (Ottone et al., 2009, Deiber et al., 2011). Este modelocontempla la formación de microestructuras por enlaces químicos e interaccionesfísicas, y la destrucción mecánica de la misma.