Vidrios mesoporosos bioactivos como biomateriales de tercera generación

Resumen

La mejora de la calidad de vida en los países industrializados ha llevado a un rápido aumento de la esperanza de vida en los últimos años. Sin embargo, este hecho tiene como consecuencia el incremento de la prevalencia de enfermedades asociadas al envejecimiento. Entre éstas, las dolencias músculo-esqueléticas son unas de las patologías que mayor coste económico y problemas sociales van a generar en los próximos años. En este sentido, la investigación en materiales para el tratamiento y reparación de los huesos es un campo en continuo crecimiento. En la actualidad, el período de vida útil del implante óseo es de 15-20 años, lo que implica que en muchos casos debe ser sustituido. Por ello, la investigación en biocerámicas ha evolucionado hacia la búsqueda de cerámicas capaces de inducir la regeneración tisular. El objetivo de la presente tesis ha sido la preparación, desarrollo y evaluación de vidrios mesoporosos bioactivos (VMB). Estos materiales constituyen una nueva familia de biocerámicas con carácter multifuncional. Por una parte presentan capacidad osteoconductora, osteoproductora y osteoinductiva debido a su composición química bioactiva y sus propiedades texturales y por otra pueden actuar como sistemas de liberación controlada de fármacos gracias a su estructura mesoporosa altamente ordenada. Para la preparación de los VMB se ha utilizado el método de autoensamblaje inducido por evaporación (EISA). Este proceso combina la química supramolecular de surfactantes como agentes directores de la estructura con la síntesis sol-gel para la obtención de materiales mesoporosos de base silícea. El EISA es un método sintético versátil que permite la incorporación de componentes no silíceos en redes mesoporosas. Las estructuras obtenidas son más robustas que las obtenidas por procesos hidrotermales, de manera que los defectos producidos son mínimos. De este modo se han obtenido vidrios mesoporosos altamente ordenados en el sistema SiO2-CaO-P2O5 con distintas cantidades de CaO, con el fin de evaluar el efecto de este componente sobre las propiedades texturales, estructurales y el comportamiento bioactivo de los VMB. En estos sistemas, el CaO está actuando como modulador de la fase mesoporosa obtenida. Es posible obtener distintas estructuras mesoporosas al variar la cantidad de Ca 2 en el material. Al aumentar la cantidad de calcio durante la formación de la mesofase se está aumentando el volumen de la fase inorgánica y por ello se favorece la formación de...