Alumna investigadora: Sara Villarino Viloria
Centro: Departamento de Química Analítica
Profesora/tutora: Matilde Alonso Rodrigo
Tareas realizadas:
En los últimos años, los avances de las tecnologías en ingeniería de tejidos, medicina regenerativa, terapia génica y administración de fármacos han promovido la necesidad de nuevos materiales biodegradables. En este grupo se encuentran los biopolímeros conocidos como recombinámeros tipo elastina (ELR), cuyas características les permiten imitar el comportamiento de la elastina natural presente en numerosos tejidos del cuerpo humano.
Algunas de las construcciones más demandadas en la actualidad para los biomateriales son hidrogeles en forma de estructuras bioimpresas, con dimensiones, formas y estructuras predefinidas, que reproducen fielmente los tejidos naturales. Por ello la bioimpresión 3D está surgiendo como un campo prometedor, existiendo una búsqueda activa por la biotinta ideal.
Durante la realización del proyecto, se ha tratado de mejorar la printabilidad de una biotinta tipo elastina, a través de pretratamientos térmicos. Posteriormente, se ha carazterizado la biotinta obtenida mediante técnicas espectroscópicas, y se han realizado pruebas de impresión con ella.
Los análisis de espectroscopía infrarroja de transformada de Fourier y dicroísmo circular de la biotinta tratada térmicamente, durante distintos tiempos de incubación, indican la formación de hojas β en la estructura secundaria proteica del polímero a medida que avanza el tiempo de tratamiento. Además, las pruebas de impresión realizadas con las biotintas tratadas confirman la mejora de la printabilidad a medida que avanza el tiempo de tratamiento, es decir a medida que se forma este tipo estructuras secundarias.
A mayores, los resultados indican que tanto la presencia de hojas β, como la mejora de la printibilidad, no es notable a partir de las 48 h de trantamiento térmico, por lo que se ha seleccionado un tiempo de 48 h , como el tiempo óptimo de pretratamiento térmico de la biotinta tipo elastina.
Objetivos alcanzados:
Se ha conseguido optimizar la impresión de una biotinta tipo elastina mediante pretratamientos térmicos previos a su uso,mediante un estudio de los procesos necesarios para la obtención de una biotinta imprimible, analizandose el efecto estructural de estos tratamientos.
Además se ha podido determinar el tiempo óptimo de tratamiento térmico previo, de 48h.
Sectores de aplicación:
Este trabajo de investigación aporta una valiosa informacion para los campos de la ingenieria de tejidos y medicina regenerativa, de cara a la formacion de estructuras «a la carta» para su uso en aplicaciones biomédicas.
Metodología utilizada:
Se han homogeneizado los distintos lotes del polímero proteico tipo elastina utilizado como biotinta mediante un tratamiento con ácido fórmico, posterior a su producción. A continuación el polímero es dializado y liofilizado.
De forma previa a su uso como biotinta, el material liofilizado se separa en sendas muestras, que se han disuelto en agua mQ, y se han incubado a 37 ºC durante 0, 6, 15, 18, 24, 40, 48, 96, 168 y 240 h respectivamente, a continuación se han liofilizado y se ha estudiado la evolución sus propiedades fisicoquímicas con el tiempo de tratamiento.
Para estudiar las propiedades de la biotinta se han empleado análisis de espectroscopía infrarroja de transformada de Fourier (FTIR), en el infrarrojo medio, y centrando el estudio en la banda correspondiente a la amida I, vibraciones de tensión del doble enlace C=O (1600-1700 cm-1), y medidas de dicroísmo circular para determinar la evolución de la estructura secundaria de la biotinta proteica. El efecto de esta evolución estructural en la printabilidad de la biotinta se ha estudiado mediante pruebas de impresión.
