Aproximación nanotecnológica a la regeneración ósea. Evaluación química y biológica del quitosano como material en ingeniería tisular ósea / A glance at nanotechnology for bone regeneration. Chemical and biological evaluation of chitosan as osteoblats carrier for bone regeneration

RESUMEN

Introducción: En estudios previos se ha demostrado la viabilidad del quitosano como medio de cultivo de osteoblastos para regeneración tisular pero su implantación «in vivo» constituye el siguiente paso experimental. Evaluamos el quitosano como material para regeneración ósea y se reflejan algunas posibilidades que la nanotecnología puede aportar. Objetivos: Comprobación de la respuesta en conejos sometidos a implantación de formulaciones de quitosano. Materiales y métodos: Tras la preparación y esterilización de diferentes formulaciones de quitosano, se realizaron implantaciones de las membranas en defectos generados en el cóndilo interno de sus rodillas y se hicieron tests subcutáneos en conejos. En este estudio se utilizó la microscopia electrónica de barrido en huesos de conejo y la porosimetría de mercurio en membranas de quitosano. Resultados: Las primeras pruebas realizadas con formulaciones en ácido acético produjeron reacción adversa. La utilización como medio disolvente de ácido láctico en sustitución de acético produjo, a su vez, reacción adversa. Los procesos de liofilización de las membranas de quitosano no parecen afectar al tamaño de los poros del quitosano, por lo que se apoya el uso de tejidos porosos y entramados de biopolímeros para regeneración de la parte del hueso rica en colágeno, o composiciones altas en hidroxiapatita para mimetizar la parte mineral de los huesos, añadiendo factor de diferenciación como en los fluidos de los tejidos. La valoración final nos lleva a recurrir a la nanotecnología como herramienta que puede mejorar los resultados:

ABSTRACT

Introduction: In previous studies, chitosan viability as osteoblast culture environment and tissular regeneration has been proved, though its implantation in rabbits has adverse reaction. In this study, evaluation of chitosan for bone regeneration and nanotechnological possibilities are given. Objectives: Check the response to the implantation of chitosan formulations of chitosan membranes. Materials and methods: After preparation and sterilization of the different chitosan formulations, implantation of the membranes in the knee´s internal condiles of the rabbits and subcutaneous tests were made. In this study, it was used the scanning electron microscopy in the rabbit ´s bones and mercury porosimetry in the chitosan membranes. Results: Tests done with acetic acid lead to adverse reaction and tests done with lactic acid showed adverse reaction. The lyophilization processes of the chitosan membranes do not seem to affect the size of the porosity, therefore it is recommended the use of porous materials or scaffolds for the regeneration of the collagen rich organic fraction of the bone, and high hydroxyapatite compositions to mimic the mineral fraction, and adding growth and differentation factor as in the tissue fluids. The study of nanotechnological possibilities is important to improve results in tissue engineering