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Matrices de PLA/HA cubiertas con PPY/I mediante polimerización por plasma para la generación de neotejido óseo in vivo: estudio en conejo

MARIA GUADALUPE FLORES SANCHEZ (2017)

This work presents a study of porous matrices of polylactic acid (PLA) and hydroxyapatite (HA) processed by Electrospinning and coated with polypyrrole with iodine (PPy-I) synthesized by plasma polymerization. Two groups of samples were prepared: PLA / HA and PLA / HA / PPy-I, in both groups’ two different concentrations of HA (18.1% and 35.7%) were used for each of the groups. Autologous bone cells (osteoblasts) were obtained from the bone marrow and then seeded into the matrices. After 7 days in vitro, the matrices were placed on the back of the rabbit and tested 30 days after implantation. The scaffolds were characterized by Scanning Electron Microscopy, uniaxial stress tests and cell viability tests during 7 days of osteoblast seeding obtained from the primary culture of mesenchymal stem cells. The obtained porous scaffolds showed homogeneous morphology with nanometric and continuous micrometric fibers. All scaffold groups showed cell adhesion and proliferation, but PLA / HA matrices (35.7%) / PPy-I showed greater cell viability, confirming that polypyrrole and HA play an important role in the process of formation of new bone tissue. The sample stress test ex vivo showed better integration in samples of high HA.

Este trabajo presenta un estudio de matrices porosas de ácido poliláctico (PLA) e hidroxiapatita (HA) procesadas por electrospinning y cubiertas con polipirrol- Yodo (PPy-I) sintetizado por polimerización por plasma. Se prepararon dos grupos de muestras: PLA / HA y PLA / HA / PPy-I, en ambos grupos se utilizaron dos concentraciones diferentes de HA (18.1% y 35.7%) para cada uno de los grupos. Se obtuvieron células óseas (osteoblastos) autólogas a partir de la médula ósea y después se sembraron en las matrices. Después de 7 días de crecimiento celular in vitro, las matrices se colocaron en el dorso del conejo y se evaluaron 30 días después de la implantación. Los andamios se caracterizaron por microscopía electrónica de barrido, pruebas de tensión uniaxial y pruebas de viabilidad celular, esto se realizó a los 7 días de siembra de osteoblastos obtenidos a partir del cultivo primario de células madre mesenquimales. Los andamios porosos obtenidos mostraron una morfología homogénea con fibras nanométricas y micrométricas continuas. Todos los grupos de andamios mostraron adhesión y proliferación celular, pero el grupo de matrices PLA / HA (35.7%) / PPy-I mostró mayor viabilidad celular, lo que confirma que el PPy y la HA juegan un papel importante en el proceso de formación de nuevo tejido óseo. El ensayo de tensión de muestras ex vivo mostró una mejor integración en muestras de alta concentración de HA.

Doctoral thesis

Hidroxiapatita Ácido poliláctico Polimerización por plasma Pirrol Electrohilado INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Electrohilado, caracterización y evaluación de matrices poliméricas a base de polisulfona (PSU) y óxido de grafeno (OG) con potencial aplicación para membranas

YARENI AGUILAR COSTUMBRE (2016)

"En la actualidad, la escasez del agua ha aumentado la necesidad de optimizar las tecnologías actuales para tratar adecuadamente este recurso indispensable para la sociedad. Para ello, las tecnologías de membranas son tecnologías líderes, sin embargo las membranas como parte medular del proceso siguen en una mejora continua para obtener mejores características. Con el objetivo de contribuir en este sentido de mejora, se desarrollaron materiales con base en polisulfona (PSU) con y sin óxido de grafeno (OG), mediante el método de electrohilado, y se estudiaron las propiedades mecánicas, térmicas y morfológicas de dichos materiales. El análisis realizado por espectroscopia FTIR y RAMAN, así como el análisis térmico, mostró evidencia de la incorporación del óxido de grafeno en los materiales no tejidos. Las propiedades mecánicas del material, en presencia del OG, bajo las mismas condiciones de operación se incrementaron, en el caso dela resistencia la tensión hasta 4 MPa y el módulo de Young hasta 1.7x10-3 MPa, valores significativamente mayores que las muestras de exclusivamente PSU (resistencia a la tensión de 1.31 MPa y módulo de Young de 4.2x10-4 MPa). En cuanto a la densidad de fibras también se incrementó de 1.4x108 fibras/cm2, en material que solo contenía PSU, a 3.8x108 fibras/cm2 en material con presencia de OG. Además, las condiciones de operación del electrohilado tienen un efecto importante en las características obtenidas del material no tejido. Con base en los resultados obtenidos en términos de la resistencia hidráulica, así como de resistencia mecánica, el material obtenido podría tener una potencial aplicación como membrana para tratamiento de agua."

"Nowadays, the water scarcity has increased the need to optimize existing technologies for the adequate treatment of such indispensable resource for the society. For this, the membrane technologies are leading technologies, however being the membranes the core of the process, they need to be continuously improved in order to have better features. In this sense, polymeric membranes based on polysulfone (PSU), with and without graphene oxide (GO), were obtained by Electrospinning method, and their mechanical, thermal and morphological properties were evaluated. The analyses by FTIR and RAMAN spectroscopy, as long with the thermal analysis, evidence the incorporation of graphene oxide into the nonwoven materials. The mechanical properties of the material with OG, obtained with the same operating conditions, had an increased tensile strength up to 4 MPa and the Young's modulus up to 1.7x10-3 MPa, values that are significantly higher than those of the material that contains only PSU (tensile strength of 1.31 MPa and Young's modulus of 4.2x10- 4MPa). In terms of fiber density it was also increased (from 1.4x108 fibers / cm2for the material contained only PSU to 3.8x108 fibers / cm2for the material with OG). In addition, the electrospinning conditions have an important influence on the characteristics of the nonwoven material. Finally, based on the hydraulic and mechanical resistances of the materials obtained, they could have a potential application as membrane for water treatment."

Master thesis

Electrohilado Polisulfona Óxido de grafeno INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS TECNOLOGÍA DE MATERIALES TECNOLOGÍA DE MATERIALES

Armazones Celulares por la Técnica de Electrohilado

PABLO CAJERO VAZQUEZ MIGUEL ANGEL MELENDEZ LIRA MIGUEL ANGEL CAMACHO LOPEZ Marco Antonio Castillo Rubí Fernando Ricardo González Díaz (2010)

Se presenta una breve descripción de la técnica electrohilado, alcance, aplicaciones actuales y una propuesta para el desarrollo de equipos que son relativamente sencillos de implementar, en instituciones educativas o centros de investigación. Recientemente la técnica llamada electrohilado es propuesta para el desarrollo armazones celulares, dispositivos que proporcionan a las células el apoyo necesario para su proliferación y el mantenimiento de sus funciones diferenciadas y las señales biológicas requeridas para la conservación de la expresión génica específica, además, definen la arquitectura del tejido. La técnica de electrospinning consiste en que una solución polimérica es forzada a través de una boquilla mediante un campo eléctrico en donde el polímero forma fibras que rápidamente se adelgazan a diámetros más pequeños del orden de nm y um, esta técnica de electrohilado tiene sus orígenes en los Estados Unidos en la década de los 30's con otra serie de patentes procuradas por Formahls, haciéndose popular hasta la década de los 90's, donde tiene su mayor auge con fines cercanos a la industria textil, está técnica es propuesta para su uso en Salud particularmente en la ingeniería de tejidos, reparación de tejidos y, liberación de drogas. Nuestra propuesta es construir un equipo que incorpora a la técnica de electrospinning: dispositivo para un rango de movimiento de 360º (2rrad) a lo largo del eje del chorro, dispositivo para mezclar dos o tres polímeros, dispositivo para variar la distancia entre lo positivo electrodo y el electrodo negativo y también una caja que protege al usuario.

Article

Química Electrohilado Fibras Celulares Armazones BIOLOGÍA Y QUÍMICA