Synthesis and characterization of a cartilage model using hydroxyapatite, chitosan and polycaprolactone

Abstract

Obtención y caracterización de un modelo de cartílago a partir de hidroxiapatita, quitosano y policaprolactona Resumen Introducción: El cartílago es una estructura clave que permite el deslizamiento de los huesos evitando la fricción y su desgaste. Sus propiedades biomecánicas vienen determinadas por la interacción entre sus componentes principales. La elevada incidencia de lesiones condrales ha originado un amplio número de estudios con objeto de tratar los defectos del cartílago articular. Las estrategias terapéuticas ensayas incluyen la terapia celular, el uso de biomateriales y, especialmente, la ingeniería tisular, que ha demostrado un gran potencial para tratar estos defectos. Se han ensayado diversos biomateriales para constructos tisulares e hidrogeles, incluyendo polímeros naturales y sintéticos. Objetivos: El objetivo de este trabajo es presentar un método de obtención de cartílago articular basado en quitosano (CS), policaprolactona (PCL) e hidroxiapatita (HA). Material y métodos: Se utilizaron como biomateriales de base el quitosano, policaprolactona y la hidroxiapatita. Se sintetizó una biomatriz de quitosano y policaprolactona mediante el método de disolución en medio ácido y la hidroxiapatita con productos químicos habituales. Se realizaron varias mezclas con distintas proporciones de quitosano, policaprolactona e hidroxiapatita y se evaluó su capacidad de absorción de agua, humedad, densidad, porosidad volumétrica y propiedades de procesamiento histológico, comparándose con los valores respectivos del cartílago articular normal. Resultados: De las mezclas ensayadas, la mezcla 80CS/15PCL/5HA mostró una mayor similitud al cartílago normal en los parámetros medidos. Asimismo, esta mezcla presentó unas características aptas para el procesamiento histológico habitual. Discusión: En este estudio se presenta un método sencillo y económico para obtener biomatrices basadas en quitosano, policaprolactona e hidroxiapatita. Para las proporciones ensayadas, la mezcla 80CS/15PCL/5HA presenta unas propiedades de gran interés para ser utilizada como modelo de cartílago articular artificial. En un futuro se caracterizarán otras propiedades biomecánicas y biológicas.