Formación de fosfatos de calcio en nanofibras de celulosa bacteriana in vitro

Abstract

En la actualidad existe un problema de salud en afecciones del tejido óseo derivadas y/o producidas por eventos patológicos y eventos traumáticos. Se han investigado diferentes metodologías como la precipitación indirecta, mezclado de sales en directo, deposición química para favorecer la reparación del tejido y en este estudio se propone un biomaterial alternativo para inducir la biomineralización. Los grupos fosfato y el calcio son inductores en la mineralización del hueso y en este trabajo se incorporaron a 2 tratamientos con calcio para inducir la mineralización: uno con tri calcio fosfato (β-TCP) y solución de buffer de fosfato con calcio añadido (PBS + Ca++). El biomaterial seleccionado es la celulosa, el polisacárido natural más común en la tierra y es conocido por su alta biocompatibilidad, constituido con una cadena β-D-glucopiranosa. Dado el alto grado de pureza, se trabajó con celulosa bacteriana, que se obtuvo mediante condiciones de cultivo estático. La celulosa bacteriana (CB) fue incubada en soluciones con calcio y posteriormente se realizó la caracterización del biomaterial con espectroscopia infrarroja (FTIR), espectroscopia de energía dispersiva (EDS), microscopía electrónica de barrido (SEM), y la tinción de Von Kossa. Estos estudios confirmaron la formación de la capa de cristales depositados en la superficie de los compuestos, lo que atestigua la bioactividad del material. Además, el depósito de apatita en los compuestos fue hasta tres veces mayor que la observada en la celulosa pura sin una desorción significativa de apatita de los compuestos. El hinchamiento y la formación de mineral en el material presento un aumentó notorio. La mineralización afectó el módulo de elasticidad, más profundamente para CB-PBS. Los resultados de dichos compuestos de celulosa-fosfatos de calcio mineralizados respaldan que se podrían encontrar potenciales aplicaciones como materiales de regeneración ósea.