Estudi i caracterització de l'adhesió de biomolècules sobre superfícies de titani i cobalt-crom mitjançant la microbalança de quars amb dissipació (QCM-D)

Abstract

L’estudi de la bioactivació dels materials és un pas necessari avui en dia en la majoria dels implants mèdics. En l’àmbit de l’enginyeria de teixits, per a obtenir una bona osteointegració o bé per una regeneració de teixit, cal assegurar-se que la superfície generarà una resposta en l’entorn fisiològic. És per això que actualment s’utilitza l’enllaç covalent com a mètode de bioactivació conjuntament amb l’adhesió de pèptids, ja que en la situació econòmica actual, els pèptids ofereixen una adhesió igual a la de les proteïnes, reduint costos i materials. Per a l’estudi de l’adsorció de proteïnes existeixen diferents tècniques, en aquest projecte s’ha utilitzat la tècnica de la microbalança de cristall de quars amb dissipació (QCM-D), ja que permet una mesura in situ i a temps real de l’adsorció. Per a realitzar l’estudi de l’adsorció, s’ha fet una caracterització fisicoquímica (difracció de raigs X, angle de contacte, microscòpia electrònica d’escombratge, etc) de les diferents superfícies d’estudi, que ha permès mostrar que la capa superficial dels sensors és molt similar a la de les mostres de control i per tant és una bona aproximació per a les superfícies dels biomaterials. L’objectiu principal d’aquest projecte és l’estudi i la caracterització a temps real, de l’adsorció de biomolècules en superfícies de Ti i CoCr mitjançant la tècnica de la microbalança de quars amb dissipació, QCM-D. Això ha sigut possible a partir d’assajos realitzats amb la tècnica de fisisorció i de la unió covalent, silanitzant la superfície. Les biomolècules utilitzades han sigut dos biopolímers i diferents pèptids, entre ells hi ha RGD (Arg-Gly-Asp) REDV (Arg-Glu-Asp-Val) YIGSR (Try-Ile-Gly-Ser-Arg) i PHSRN (Pro–His–Ser–Arg–Asn). Els resultats obtinguts demostren que la silanització amb APTES ((3-aminopropil)trietoxisilà) és un bon mètode per l’adsorció de pèptids en les superfícies de titani. A diferència de les superfícies de cobalt-crom que requereixen una activació de la superfície prèvia a la silanització amb CPTES ((3-cloropropil)trietoxisilà) en el cas dels pèptids. En l’ús de biopolímers s’obtenen millors resultats en la fisisorció sobre les superfícies de cobalt-crom en medis bàsics que en titani. Per acabar, cal aclarir que aquest projecte forma part de dues línies d’investigació diferents presents en dos projectes de més abast dins del grup de Biomaterials del departament.