Chitosan/hydroxyapatite scaffolds for tissue engineering manufacturing method effect comparison

Abstract

RESUMEN: La regeneración del hueso es uno de los principales retos de la medicina moderna debido a que muchas enfermedades, incluyendo los traumas y los tumores, pueden causar defectos óseos. La ingeniería de tejidos (IT) es un área de investigación muy prometedora para curar estas enfermedades de los huesos, ya que permite la reconstrucción de los tejidos basados en la colonización y proliferación de las células sanas, provenientes del mismo paciente, en una matriz extracelular artificial denominada plataformas o andamios. El objetivo de este proyecto fue fabricar plataformas de quitosano/ hidroxiapatita CH/HA, utilizando diversas relaciones y dos métodos diferentes para la obtención de la hidroxiapatita, en polvo (comercial) e in situ, para luego comparar sus propiedades. La morfología, la composición química y las propiedades mecánicas se evaluaron por microscopía electrónica de barrido (SEM), difracción de rayos X (XRD), espectroscopia Raman y ensayos de compresión. Los andamios obtenidos presentaron una estructura porosa interconectada. Las plataformas con mejores propiedades para ingeniería de tejidos fueron las fabricadas con quitosano e hidroxiapatita in situ, debido a que su morfología era más óptima para permitir el crecimiento celular. Estos andamios cumplen los requisitos de la ingeniería de tejidos.

ABSTRACT: The regeneration of bone is one of the main challenges of modern medicine because many diseases, including trauma and tumor, can cause bone defects. Tissue engineering (TE) is a promising approach to cure these bone diseases because it allows the reconstruction of tissue by colonization and proliferation of healthy cells in an artificial extracellular matrix (scaffolds). The aim of this project was to prepare chitosan/hydroxyapatite CH/HA scaffolds, using various ratios and two different methods: powder hydroxyapatite (commercial) and in situ hydroxyapatite, and then compare their properties. The morphology, chemical composition and mechanical properties were evaluated by Scanning Electron Microscopy (SEM), X-ray diffraction (XRD), Raman spectroscopy, and compression tests. The scaffolds obtained showed an interconnected porous structure. The scaffolds with chitosan and hydroxyapatite manufacturing by in situ protocol, have better applications in tissue engineering, because they have a better morphology and allow the cell growth. These scaffolds are suitable for tissue engineering.