Fabricación y estudio de la respuesta biológica in vitro de estructuras macroporosas compuestas de PLA/Bioglass® 45s5 por el método de NTIPS

Abstract

In this work, the porous structures composed of polylactic acid (PLA) and bioglass were fabricated by the technique of no-solvent and temperature phase separation induced, using 13, 18 and 23%wt of polylactic acid in the PLA-DCM system and a ratio of 1 of DCM-Hexane, in addition to the different amounts of bioglass as reinforcement (5, 10 and 15%wt). The bioglass used was fabricated by fusion and quenching. The morphology, particle size, surface area and density of the scaffolds were characterized, as well as an analysis by differential scanning calorimetry. The porosity of the scaffolds was evaluated by scanning electron microscopy and X-ray microtomography obtaining pore size ranging from 1 to 250 microns and porosities ranging from 73 to 88%, the morphology of the scaffolds was modified as the amount of PLA and bioglass increases, obtaining smaller porosities and rougher surfaces. The scaffold compositions are identified as semi-crystalline with values of 55 to 65% crystallinity, the crystallinity being an important value for the degradation time of the material; the contact angle of the material was evaluated with two different liquids: water and formamide, determining the surface energy of the scaffolds by the mathematical arrangement of Owens-Wendt-Kaeble, locating them as a hydrophobic material with low surface energy. The cytotoxicity of the scaffolds was evaluated by performing MTT assay with the MG-63 cell line (osteoblasts) obtaining an acceptable viability percentage compared with the control assay, so the scaffolds do not cause damage to the cells.

En este trabajo se fabricaron andamios porosos compuestos de ácido poliláctico (PLA) y bioglass por la técnica de separación de fases inducido por no solvente y temperatura, usando 13, 18 y 23 % de ácido poliláctico en el sistema PLA-DCM y una relación de 1 de DCM-Hexano, además fueron utilizadas diferentes cantidades de bioglass como refuerzo (5, 10 y 15%). El bioglass utilizado fue fabricado por fusión y temple, y se realizó su caracterización de morfología, tamaño de partícula, área superficial, densidad, así como un análisis por calorimetría diferencial de barrido. La porosidad de los andamios fue evaluada por microscopía electrónica de barrido y microtomografía de rayos X obteniendo tamaños de poro del rango de 1 a 250 micras y porosidades del rango de 73 a 88%, la morfología de los andamios es modificada a medida que la cantidad de PLA y bioglass aumenta, obteniendo porosidades más pequeñas y superficies más rugosas. Las composiciones de andamios fabricados son identificadas como semicristalinos con valores de 55 a 65% de cristalinidad, siendo la cristalinidad un valor importante para el tiempo de degradación del material; se evaluó el ángulo de contacto del material con dos líquidos diferentes: agua y formamida, determinando la energía superficial de los andamios por el arreglo matemático de Owens-Wendt-Kaeble, ubicándolos como material hidrofóbico con baja energía superficial. Se evaluó la citotoxicidad de los andamios realizando ensayo MTT con la línea celular MG-63 (osteoblastos) obteniendo un porcentaje de viabilidad aceptable comparado con el ensayo control, por lo que los andamios no causan daño a las células.