Ácido L-poliláctico (PLA) y na-notubos de carbono de pared múltiple (NTCPM) con potenciales aplicaciones industriales / L-polylactic acid (PLA) and multi-walled carbon nano-tubes (CNTMW) with potential industrial applications / Ácido L-polilático (PLA) e na-notubos de carbono de paredes múltiplas (NTCPM) com possíveis aplicações industriais

Resumen En términos generales, es bien conocida la cualidad que poseen algunos polímeros de cambiar sus propiedades físicas y químicas finales mediante la adición de nanopartículas a la matriz polimérica para producir un material compuesto (MC). Esta investigación está basada en la obtención de un MC a partir de ácido poliláctico (PLA) y nanotubos de carbono de pared múltiple (NTCPM), muy empleado en la industria del envasado y dispositivos biomédicos, con el fin de ampliar su perfil industrial. Se desarrollaron cuatro mezclas de PLA y NTCPM, y se empleó polietilenglicol (PEG) como plastificante. Se evaluaron sus propiedades morfológicas, térmicas, mecánicas, termo-mecánicas, espectroscópicas, ángulo de contacto y cristalográficas. Se observó que los MCs presentaron degradación térmica a temperaturas inferiores a la matriz sin NTCPM, así como un aumento en el módulo de flexión y tensión en algunas de las muestras. Así mismo, se observó que los NTCPM pueden aumentar la cristalinidad del material y que, en algunos casos, se incrementa su rigidez, actuando como un aditivo útil para aplicaciones de mayor esfuerzo mecánico que la matriz. Del efecto de agregar PEG en los MC, se determinó que los NTCPM no restringen la movilidad de las cadenas poliméricas y se da un efecto plastificante, lo que permite mayor movilidad de la zona amorfa de las cadenas de polímero, como indica la literatura consultada. Finalmente, se concluyó que a mayores contenidos de NTCPM, se generan mejores valores en el módulo de flexión, esfuerzo máximo de flexión, módulo de elongación, esfuerzo de carga máxima y esfuerzo de ruptura, entre otras propiedades evaluadas.

Abstract The quality of some polymers to change their final physical and chemical properties by adding nanoparticles to the polymer matrix to produce a composite material (MC) is well known. This research is based on obtaining a MC from polylactic acid (PLA) and multi-walled carbon nanotubes (CNTMW), widely used in the packaging industry and biomedical devices, in order to expand its industrial profile. Four mixtures of PLA and CNTMW were developed, and polyethylene glycol (PEG) was used as a plasticizer. Their morphological, thermal, mechanical, thermo-mechanical, spectroscopic, contact angle, and crystallographic properties were evaluated. It was observed that the composites showed thermal degradation at temperatures below the matrix without CNTMW, as well as an increase in the modulus of flexion and tension in some of the samples. Likewise, it was observed that the CNTMW can increase the crystallinity of the material and that, in some cases, its rigidity is increased, acting as a useful additive for applications of greater mechanical stress than the matrix. From the effect of adding PEG in the composites, the CNTMW do not restrict the mobility of the polymer chains and a plasticizing effect occurs, which allows greater mobility of the amorphous zone of the polymer chains. In general terms, it was concluded that at higher CNTMW contents, better values were generated in the flexural modulus, maximum flexural stress, elongation modulus, maximum load stress and rupture stress, among other evaluated properties.

Resumo Alguns polímeros têm a propriedade de alterar suas propriedades físicas e químicas finais, adicionando nanopartículas à matriz polimérica para produzir um composto. Esta pesquisa baseia-se na obtenção de composto partir de ácido polilático (PLA) e nanotubos de carbono de paredes múltiplas (MWCNT), amplamente utilizado na indústria de embalagens e dispositivos biomédicos, a fim de expandir seu perfil industrial. Foram desenvolvidas quatro misturas de PLA e MWCNT e o polietilenoglicol (PEG) foi usado como plastificante. Foram avaliadas suas propriedades morfológicas, térmicas, mecânicas, termo-mecânicas, espectroscópicas, ângulo de contato e cristalográficas. Observou-se que os compostos apresentaram degradação térmica em temperaturas abaixo da matriz sem MWCNT, além de aumento no módulo de flexão e tensão em algumas das amostras. Da mesma forma, observou-se que o MWCNT pode aumentar a cristalinidade do material e que, em alguns casos, sua rigidez é aumentada, atuando como um aditivo útil para aplicações de maior tensão mecânica que a matriz. A partir do efeito da adição de PEG nos compostos, determinou-se que o MWCNT não restringe a mobilidade das cadeias poliméricas e ocorre um efeito plastificante, que permite maior mobilidade da zona amorfa das cadeias poliméricas. Em termos gerais, concluiu-se que, com maiores teores de MWCNT, melhores valores foram gerados no módulo de flexão, tensão máxima de flexão, módulo de alongamento, tensão de carga máxima e tensão de ruptura, entre outras propriedades avaliadas.

Rendimiento de polihidroxialcanoatos (PHA) en microorganismos halófilos aislados de salinas / Polyhydroxyalkanoates (PHA) performance of halophilic microorganisms isolated from salty lagoon

En este trabajo se determinó el rendimiento de polihidroxialcanoatos (PHA) producido por microorganismos aislados de suelo y aguas de las salinas de Morrope, Lambayeque, Perú. La población de microorganismos se enriqueció con caldo HM1, con glucosa (15 gL-1) como fuente de carbono, modificado con 15, 20 y 25 g/100 mL de NaCl, se incubó a 30 °C en aerobiosis hasta observar turbidez o película por el crecimiento se aisló en agar HM1 obteniendo cultivos de microorganismos halófilos. En caldo HM2 con glucosa (30 gL-1), con su respectiva concentración de NaCl se investigó la producción de gránulos de PHA y se determinó el tiempo requerido para observar el mayor número de células con gránulos de PHA. Los 20 cultivos con mayor número de células con gránulos se llevaron a fermentación a caldo HM2, cuantificándose la biomasa y PHA. La naturaleza del polímero y cálculo del rendimiento se realizó con cinco aislados microbianos correspondientes a la mayor concentración de NaCl, el mayor número de celular con gránulos en el menor tiempo. Se obtuvieron 234 aislados de microorganismos y en el 38.74% se observó gránulos de PHA mediante la tinción de Sudan Negro B, seleccionándose 20 cultivos de microorganismos con 40 a 85 células con gránulos de PHA. La biomasa osciló entre 0.005 a las 72 horas y 3.211 gL-1 a las 240 horas. El rendimiento p/x fue de 0.270 a 0.725 gg-1, destacando con más de 60% los microorganismos AE222 (60.73%), AE2019 (63.10%) y AE228 (72.52%). Estos microorganismos son considerados promisorios para la producción de PHA.

In this work, we determine the polyhydroxyalkanoates (PHA) yield of microorganisms of soil and water from salty lagoons of Morrope, Lambayeque, Peru. Microorganisms were enriched in modified HM1 broth with 15, 20 and 25 g/100 mL of NaCl, incubated at 30 °C in aerobiosis. After observed turbidity or film, aliquots were taken and seeded on HM1 agar obtaining 234 bacterial isolates that by lipophilic Sudan Negro B staining were observed the presence of 93 bacterial isolates with PHA granules, which were cultured in HM² broth with their respective concentrations of NaCl for 144 hours, quantifying a range of 4-85 cells with granules in five microscopic fields observed, selecting 20 bacterial isolates with the presence of 40-85 cells with granules, then they were taken to fermentation where the optimal incubation time was determined, where the cells are clearly differentiated with PHA granules. To determine the nature of the polymer produced, five bacterial isolates corresponding to the culture with the highest concentration of NaCl and the highest number of cells with PHA granules with the shortest growth time, but not necessarily the highest biomass, were selected, these reached 0.500; 0.300; 0.167; 0.183 and 0.417 gL-1 of PHA, with 1.850; 0.522; 0.275; 0.290 and 0.575 gL-1 of biomass and 0.270; 0.575; 0.607; 0.631 and 0.725 gg-1 yield Y (p/x). The highest yield was 72.52% of cellular mass in PHA being considered a promising and profitable performance for the extraction of the polymer.

Estent de vía aérea biodegradable para el tratamiento de la obstrucción bronquial en el niño: Caso clínico / Biodegradable airway stent for the treatment of bronchial obstruction in the child: Case report

La obstrucción bronquial es infrecuente en el niño. La causa principal es la malacia o la estenosis de naturaleza benigna. Las alternativas de manejo varían desde el tratamiento conservador hasta complejas técnicas quirúrgicas y/o endoscópicas. La colocación de una endoprótesis (estent) puede desempeñar un papel fundamental en situaciones particulares en las que no hay otra opción terapéutica. Sin embargo, el estent ideal aún no está disponible. En los últimos años, se han comenzado a investigar las propiedades de diversos materiales biodegradables a fin de superar los inconvenientes de los estents tradicionales confeccionados de silicona o metal. Se presenta nuestra experiencia con un nuevo tipo de estent de vía aérea biodegradable en el tratamiento de la broncomalacia grave en un niño de 2 años; se evalúa su seguridad y eficacia clínica. Se describen las indicaciones y las potenciales complicaciones del uso de endoprótesis en la vía aérea en pediatría.

Bronchial obstruction is infrequent in the child. The main cause is malacia or benign stenosis. Management alternatives range from conservative treatment to complex surgical and/or endoscopic techniques. Placement of a stent can play a key role in situations where there is no other therapeutic option. However, the ideal stent is not yet available. In the last few years, progress has been made in the development and characterization of novel biodegradable materials in order to overcome the drawbacks of traditional stents made of silicone or metal. We present our experience with a new type of biodegradable airway stent in the treatment of severe bronchomalacia in a 2-year-old child; we evaluate safety and clinical effectiveness. We describe the indications and potential complications of pediatric endoprosthesis in the airway.

Matrices de tercera generación en la ingeniería de tejidos ósea / Third-generation matrices in bone tissue engineering

Existen numerosas patologías que generan situaciones invalidantes debido a problemas asociados a nivel de defectos óseos. Esto genera, en muchas oportunidades, cuestiones sanitarias de alto impacto. La ingeniería de tejidos óseos pretende generar propuestas novedosas para reparar pérdidas o fracturas óseas, promoviendo regenerar el tejido mediante el implante de matrices biodegradables que puedan actuar como estructuras para la adhesión celular, favoreciendo el crecimiento y la diferenciación hasta formar hueso de novo. El incremento notable de los conocimientos en las áreas biotecnológicas, de síntesis química, así como de biomedicina, permiten el desarrollo de numerosos tipos de matrices de tercera generación, biodegradables y no tóxicas, con características que proponen sean consideradas en la regeneración tisular ósea. Este trabajo intenta resumir los tipos de matrices que mayor impacto han tenido hasta el momento en la medicina regenerativa ósea, mostrando los casos más relevantes de resultados experimentales y clínicos, y propone algunas perspectivas que se deberían considerar para poder aplicarlas a la práctica clínica. Esta es un área que invita a los investigadores a posicionarse en un pensamiento complejo desde el punto de vista científico-filosófico. (AU)

There are several pathologies that generate disability due to complications associated with bone defects. This often generates high impact health troubles. Bone tissue engineering aims to generate novel means to repair bone loss or bone fractures, promoting tissue regeneration through the implantation biodegradables scaffolds, which can act as structures for cell adhesion, that promts cell growth and differentiation for the novo bone formation. The remarkable for the novo bone formation in biotechnology, chemical synthesis, and biomedical knowledge allows the development of numerous types of third generation scaffolds, applied to promote bone tissue regeneration. This brief report aims to review the scaffolds that have had more impact in bone regenerative medicine so far, describing the most relevant experimental and clinical results. This is an area that invites researchers to situate themselves in a complex thought of scientific-philosophical point of view. (AU)

Stents biodegradables en cardiología / Biodegradable stents in cardiology

La cardiopatía isquémica constituye la principal causa de muerte en la sociedad cubana actual. Una de las opciones terapéuticas más prometedora, es sin duda, la angioplastia coronaria transluminal percutánea con colocación de stents. Los stents han evolucionado en los últimos años, en cuanto a su estructura y composición, desde los metálicos hasta los liberadores de droga; pero la trombosis se mantiene como una complicación frecuente e importante que ensombrece el éxito de este proceder y que puede llevar al paciente a una nueva intervención e incluso a la muerte, sin mencionar el costo económico de estos. En este trabajo se realizó una revisión bibliográfica acerca de un nuevo modelo de stent que promete eliminar las limitaciones de sus antecesores y a la vez incluye mejoras que permiten la búsqueda del stent ideal.

Ischemic cardiopathy is the main cause of death in current Cuban society. Percutaneous transluminal coronary angioplasty with stent placement is no doubt one of the most promising therapeutic options. Stents have evolved in recent years in their structure and composition, from metallic to drug eluting. However, thrombosis is still a common and important complication that overshadows the success of the procedure and may lead patients to a new surgical intervention or even death, not to mention the economic cost. A bibliographic review was conducted about a novel stent model that promises to do away with the limitations of preceding models and introduces improvements which further the search for the ideal stent.

Uso de la regeneración ósea guiada (rog) con membranas biodegradables de co-polímeros en cirugía bucal para reparar defectos óseos: estudio clínico de 30 meses de seguimiento postquirúrgico

La regeneración ósea guiada (ROG) es frecuentemente usada para tratar defectos óseos pero muchas veces el tipo de membrana usada se degrada antes de que ocurra la adecuada cicatrización ósea y se introduce tejido blando en la zona a regenerar. El objetivo de éste estudio es evaluar la eficacia de usar el sistema de membranas y tachuelas biodegradables de co-polímeros en pacientes con defectos óseos o que necesiten levantamiento de membrana sinusal con un periódico control clínico y radiográfico. Este estudio fue realizado en 15 pacientes que tenían defectos óseos o necesitaban levantamiento de membrana sinusal, con un rango de edad entre 19 y 49 años con un promedio de 34 años de edad. 8 pacientes fueron femeninos y 7 masculinos. Se usó relleno óseo con las membranas y tachuelas biodegradables de co-polímeros en todos los casos, 7 de los casos fueron levantamiento de membrana sinusal y los otros 8 se trataron de defectos óseos. Se les realizó un seguimiento clínico y radiográfico cada 3 y 6 meses hasta 30 meses después del día de la cirugía entre los años 2005 y 2007, realizándose un análisis longitudinal. Se encontró que a 5 pacientes se les expuso la membrana, uno de ellos se mantuvo con enjuagues de clorhexidina hasta que cicatrizó por segunda intención, en 2 de los pacientes se les recortó y moldeó el borde expuesto y los otros 2 casos se tuvo que retirar la membrana y tachuelas por completo. Los 10 pacientes restantes cicatrizaron adecuadamente y no tuvieron ningún tipo de exposición, siendo el porcentaje de éxito al utilizar éste nuevo sistema de membranas y tachuelas biodegradables de co-polímeros del 66,7%. Se destaca que éste sistema de membranas y tachuelas biodegradables de co-polímeros no necesita ser retirado en una 2da cirugía. Debido al buen control postquirúrgico se pudo manejar de inmediato los casos donde hubo exposición de la membrana y sólo fracasaron 2 de 15. Se observó una adecuada cicatrización ósea tanto clínica ...

Guided bone regeneration (GBR) is frequently used to treat bone defects, however, most of the membranes degrade before bone healing has occurred permitting soft tissue invasion into the desired bone chamber. The aim of this clinical trail is to evaluate the efficacy of using a biodegradable co-polymers membrane and tacks system in patients with bone defects or need of maxillary sinus lift for implant placement with a long term clinical and radiographically follow up. All patients included in this study had the necessity of guided bone regeneration. 15 patients consisted of bone defects or the need of maxillary sinus lifting, with an age range of 19 to 49 years of age with an average of 34 years old. There were 8 females and 7 males. In all cases, we used biodegradable co-polymers membrane and tacks system that gets soft when applied but becomes rigid in-situ after approximately 15 minutes allowing the new bone cicatrization because it becomes a barrier for the bone grafting material, 7 patients underwent surgery for maxillary sinus lift and the other 8 for bone defects. Patients were followed clinical and radiographically during 3 to 6 months intervals up to 30 months between 2005 - 2007. A longitudinal study was performed by checking the patients clinical and radiographically during a continuously period of time up to 30 months postoperatively. 5 patients had partial membrane exposure, one of them was kept in clorhexidine mouth rinses and irrigation until secondary healing was accomplished. 2 patients were treated by cutting and trimming the membrane edges in order to get full mucosa coverage and it was obtained in 2 weeks after this procedure. In 2 cases the flap open totally and we had to remove the membrane. The rest 10 of the 15 patients healed uneventfully. The percentage of success using the biodegradable co-polymers membrane and tacks system was 66,7% . This biodegradable co-polymers membrane and tacks system does not require ...

Método para la bbtención de lacturo de alta purza a partir de la depolimerizacción de poli(ácido láctico) / A methd to obtaiin high purity lactide by the depolymerization of poly(lactic acid)

Se sintetizó lacturo por medio de la policondensación de ácido láctico a 180 °C y 5,3 kPa durante 120 minutos, y una posterior depolimerización a 220 °C y 5,3 kPa durante 40 minutos usando cloruro de estaño dihidratado como catalizador. Se utilizó un sistema novedoso de reacción y separación, recolectando el lacturo sólido y dejando en fase vapor el agua y el ácido láctico, garantizando así una alta pureza del producto y evitando reacciones reversibles.

Lactide was synthesized by polycondenzation of lactic acid at 180 °C and a 5.3 kPa for 120 minutes, and a subsequent depolymerization at 220 °C and 5.3 kPa for 40 minutes using dehydrated tin chloride as catalyst. A new reaction separation system was used, collecting the lactide in solid form and leaving water and lactic acid as vapor. This guarantees a high purity product and avoids any reversible reaction of lactide.