Diseño de superficies multifuncionales y aleaciones de titanio para el control y tratamiento de la infección de implantes osteoarticulares

Resumen

La infección es una de las complicaciones más devastadoras de la cirugía ortopédica y la traumatología. Una de las estrategias propuestas para prevenirla es la antibioterapia local. Este estudio evalúa la capacidad en de liberación de antibiótico, citocompatibilidad in vitro y efectividad in vivo, de una aleación de Ti6Al4V, con una nanoestructura con forma de botella(bNT), dopada con flúor y fósforo y cargada de gentamicina y vancomicina(GV,) a la hora de prevenir la infección asociada a implantes provocada por S. aureus . Se ha evaluado la carga y liberación de antibiótico(GV) mediante cromatografía líquida de alto rendimiento. Además, se ha descrito la citocompatibilidad y la eficacia de bNT Ti6Al4V contra la infección por S. aureus en un modelo in vivo en conejo. El antibiótico se liberó siguiendo un modelo no lineal de Boltzmann, y las máximas concentraciones se obtuvieron a los 240 minutos para ambos antibióticos. La proliferación celular de las células osteoblásticas MCT3T3-E1 aumentó de manera significativa las 48(28%) y 168 horas(68%), así como la matriz de mineralización de estas células (52%) y los genes de expresión de tres de los más importantes marcadores relacionados con la diferenciación ósea(más del triple para VEGF y BGLAP, y un 65% para Run-X) comparado con el grupo control. Los resultados del estudio in vivo muestran que bNT Ti6Al4Vpuede prevenir la infección asociada a implantes causada por S. aureus según los resultados histopatológicos y microbiológicos. Según nuestros resultados, la aleación bNT Ti6Al4V cargada con una mezcla de gentamicina y vancomicina mediante el método de inmersión ofrece un horizonte prometedor como biomaterial, con una favorable capacidad de osteointegración, gran citocompatibilidad , demostrando además propiedades bactericidas contra S. aureus