Desarrollo y modificación de sustratos basados en poli(3-hidroxialcanoatos) para aplicaciones biomédicas e ingeniería tisular

Resumen

El objetivo principal de esta tesis doctoral es estudiar la aplicación de copolímeros de la familia de los poli(3-hidroxialcanoatos) (P3HAs) en la reparación de tejidos. Estos copolímeros son biocompatibles y biodegradables, pero dependiendo del tejido que se pretenda reparar, necesitan una modificación de propiedades (superficiales, mecánicas, funcionales¿) para hacerlos más adecuados. El copolímero mas ampliamente utilizado de esta familia, el poli(3-hidroxibutirato-co-3-hidroxivalerato), presenta la desventaja del envejecimiento físico debido a fenómenos de recristalización; Por este motivo en esta tesis doctoral también se ha estudiado el poli(3-hidroxibutirato-co-3-hidroxihexanoato). Este copolímero presenta una gran flexibilidad y ausencia total de estos fenómenos de envejecimiento que dificultarían su aplicación. Los objetivos concretos de la investigación han sido los siguientes: 1. Estudio de las propiedades químico-físicas de distintos P3HAs en función de su composición copolimérica. 2. Empleo y modificación superficial de P3HAs para su uso en regeneración del tejido urotelial. 3. Diseño y fabricación de composites semiconductores de matriz polimérica de P3HAs. 4. Preparación y evaluación de materiales compuestos para su uso en la reparación de tejido óseo. El trabajo realizado ha comprendido una parte importante de preparación de los materiales, otra de caracterización, estudio de propiedades e interpretación de los resultados. Durante el desarrollo del trabajo, el doctorando ha tenido la oportunidad de formarse en diferentes campos, como son los polímeros, composites y nanocomposites, espumas y cultivos celulares¿ Ha empleado técnicas de modificación de polímeros químicas y físicas, así como técnicas de estudio tanto habituales como avanzadas para su caracterización (espectroscopia dieléctrica, AFM¿). Gracias al trabajo del doctorando se ha puesto a punto en nuestro laboratorio la metodología para la modificación superficial de sustratos de P3HAs sin deteriorar sus propiedades mecánicas. Esta línea de investigación se ha abierto con José Manuel García y se continúa en el grupo de investigación. Por otra parte ha desarrollado composites tricomponente de P3HB3HV o P3HB3HHx, Bioglass® y sulfato de calcio, capaces de producir hidroxiapatita en medio fisiológico y con propiedades mecánicas excelentes para la reparación del tejido óseo. Finalmente, los bionanocomposites semiconductores basados en P3HB3HHx y CNTs modificados presentan propiedades prometedoras para ser utilizados en la regeneración del tejido nervioso.