Evaluación de biocompatibilidad del polímero PCL que cubre la aleación Ti-30Ta

Autores/as

DOI:

https://doi.org/10.33448/rsd-v9i8.5953

Palabras clave:

Nanomateriales; Aleación Ti-30Ta; Nanotubos de TiO2; Polímeros biocompatibles; Culturas celulares.

Resumen

En los últimos años, se han llevado a cabo varias investigaciones en busca del desarrollo de materiales para aplicaciones biomédicas. Y uno de los objetivos de estos estudios es optimizar el comportamiento de la interfaz material / entorno biológico. Entre los materiales más utilizados se encuentran el titanio y sus aleaciones debido a sus propiedades como la resistencia a la corrosión y la biocompatibilidad. Los estudios han encontrado que el comportamiento celular puede verse influenciado por los cambios en la morfología de la superficie. Por lo tanto, el objetivo de este estudio fue asociar la deposición de fibras poliméricas de PCL con el crecimiento de nanotubos de TiO2 en la superficie de la aleación Ti-30Ta para aplicaciones biomédicas. El proceso de electrohilado se utilizó para la producción de nanofibras de polímero de 200 nm, debido en gran parte al mayor interés en las propiedades y tecnologías a nanoescala. El uso de polímeros biocompatibles para la viabilidad del crecimiento celular es una alternativa prometedora para mejorar la osteointegración. Se utilizaron técnicas de caracterización como la microscopía electrónica de barrido (SEM-FEG) para investigar la superficie de las muestras. Las células madre adultas derivadas del tejido adiposo humano (ADSC) también se utilizaron para estudiar la respuesta celular de estos biomateriales. La viabilidad celular se determinó mediante el ensayo Cell Titer-Blue después de 1 y 7 días. Los resultados indicaron que los cambios en la nanoarquitectura de las características morfológicas de las nanoestructuras en la micro-topografía, pueden ser prometedores en el campo biomédico debido a la modulación de la respuesta celular.

Citas

Capellato, P., Riedel, N. A., Williams, J. D., Machado, J. P. B., Ketul Popat, K. C., & Alves Claro, A. P. R. (2015). Ion bean etching on ti-30ta alloy for biomedical application. In Materials Science Forum (Vol. 805). https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/MSF.805.57

Capellato, P., Smith, B. S., Popat, K. C., & Claro, A. P. R. A. (2012). Fibroblast functionality on novel Ti30Ta nanotube array. Materials Science and Engineering C, 32(7). https://doi.org/10.1016/j.msec.2012.05.013

Capellato, Patricia, Escada, A. L. A. A. L. A., Popat, K. C. K. C., & Claro, A. P. R. A. A. P. R. A. (2014). Interaction between mesenchymal stem cells and Ti-30Ta alloy after surface treatment. Journal of Biomedical Materials Research - Part A, 102(7), 2147–2156. https://doi.org/10.1002/jbm.a.34891

Capellato, Patricia, Riedel, N. A., Williams, J. D., Machado, J. P. B., Popat, K. C., & Claro, A. P. R. A. (2013). Surface Modification on Ti-30Ta Alloy for Biomedical Application. Engineering, 05(09), 707–713. https://doi.org/10.4236/eng.2013.59084

Capellato, Patrícia, Silva, G., Popat, K., Simon‐Walker, R., Alves Claro, A. P., & Zavaglia, C. (2020). Cell investigation of Adult Human dermal fibroblasts on PCL nanofibers/TiO 2 nanotubes Ti‐30Ta alloy for biomedical application. Artificial Organs, aor.13713. https://doi.org/10.1111/aor.13713

Devgan, S., & Sidhu, S. S. (2019). Evolution of surface modification trends in bone related biomaterials: A review. Materials Chemistry and Physics, 233, 68–78. https://doi.org/10.1016/j.matchemphys.2019.05.039

Ding, D., Xie, Y., Li, K., Huang, L., & Zheng, X. (2018). Micro/Nano Structural Tantalum Coating for Enhanced Osteogenic Differentiation of Human Bone Marrow Stem Cells. Materials, 11(4), 546. https://doi.org/10.3390/ma11040546

Domingues Goncalves, A., Balestri, W., & Reinwald, Y. (2020). Biomedical Implants for Regenerative Therapies. In Biomaterials [Working Title]. IntechOpen. https://doi.org/10.5772/intechopen.91295

Fan, H., & Guo, Z. (2020). Bioinspired surfaces with wettability: biomolecule adhesion behaviors. Biomaterials Science, 8(6), 1502–1535. https://doi.org/10.1039/c9bm01729a

Gulati, K., Moon, H.-J., Kumar, P. T. S., Han, P., & Ivanovski, S. (2020). Anodized anisotropic titanium surfaces for enhanced guidance of gingival fibroblasts. Materials Science and Engineering: C, 110860. https://doi.org/10.1016/j.msec.2020.110860

Jawed, A., Saxena, V., & Pandey, L. M. (2020). Engineered nanomaterials and their surface functionalization for the removal of heavy metals: A review. In Journal of Water Process Engineering (Vol. 33, p. 101009). Elsevier Ltd. https://doi.org/10.1016/j.jwpe.2019.101009

Liu, Y., Rath, B., Tingart, M., & Eschweiler, J. (2020). Role of implants surface modification in osseointegration: A systematic review. Journal of Biomedical Materials Research Part A, 108(3), 470–484. https://doi.org/10.1002/jbm.a.36829

Miyazaki, T., Kim, H. M., Kokubo, T., Ohtsuki, C., Kato, H., & Nakamura, T. (2002). Mechanism of bonelike apatite formation on bioactive tantalum metal in a simulated body fluid. Biomaterials, 23(3), 827–832. https://doi.org/10.1016/S0142-9612(01)00188-0

Pham, Q. P., Sharma, U., & Mikos, A. G. (2006). Electrospinning of Polymeric Nanofibers for Tissue Engineering Applications: A Review. Tissue Engineering, 12(5), 1197–1211. https://doi.org/10.1089/ten.2006.12.1197

Ravichandran, R., Ng, C. C. H., Liao, S., Pliszka, D., Raghunath, M., Ramakrishna, S., & Chan, C. K. (2012). Biomimetic surface modification of titanium surfaces for early cell capture by advanced electrospinning. Biomedical Materials, 7(1). https://doi.org/10.1088/1748-6041/7/1/015001

Souza, M. A., Carobolante, J. P. A., Almeida, R. dos S., d’Ávila, M. A., Walker, R. S., Popat, K. C., & Claro, A. P. R. A. (2017). Immobilisation of apatite on Ti30Ta alloy surface by electrospinning of PCL. Surface Innovations, 5(2), 68–74. https://doi.org/10.1680/jsuin.16.00011

Trillo, E. A., Ortiz, C., Dickerson, P., Villa, R., Stafford, S. W., & Murr, L. E. (2001). Evaluation of mechanical and corrosion biocompatibility of TiTa alloys. Journal of Materials Science: Materials in Medicine, 12(4), 283–292. https://doi.org/10.1023/A:1011210101895

Verma, R. P. (2020). Materials Today : Proceedings Titanium based biomaterial for bone implants : A mini review. Materials Today: Proceedings, xxxx, 2–5. https://doi.org/10.1016/j.matpr.2020.02.649

Walker, P. R., LeBlanc, J., & Sikorska, M. (1989). Effects of aluminum and other cations on the structure of brain and liver chromatin. Biochemistry, 28(9), 3911–3915. https://doi.org/10.1021/bi00435a043

Zhou, Y. L., Niinomi, M., Akahori, T., Fukui, H., & Toda, H. (2005). Corrosion resistance and biocompatibility of Ti-Ta alloys for biomedical applications. Materials Science and Engineering A, 398(1–2), 28–36. https://doi.org/10.1016/j.msea.2005.03.032

Publicado

20/07/2020

Cómo citar

CAPELLATO, P.; SILVA, G.; RANIERI, M. G. A.; MELO, M. de L. N. M.; CAMARGO, S. E. A.; ZAVAGLIA, C. A. de C.; CLARO, A. P. R. A.; RIBEIRO, T. A. N.; NOVAKOSKI, M. da S.; SACHS, D. Evaluación de biocompatibilidad del polímero PCL que cubre la aleación Ti-30Ta. Research, Society and Development, [S. l.], v. 9, n. 8, p. e788985953, 2020. DOI: 10.33448/rsd-v9i8.5953. Disponível em: https://rsdjournal.org/index.php/rsd/article/view/5953. Acesso em: 5 oct. 2024.

Número

Sección

Ingenierías