Biomateriales y Cultivos Celulares

Biomateriales y soportes para cultivos celulares

• Biomateriales: sustancias sintéticas o naturales usadas en dispositivos médicos para reemplazar partes o funciones del cuerpo de forma segura, económica y fisiológicamente aceptable.
• Evolución histórica: abarcan productos sanitarios como implantes y dispositivos de procesamiento, así como la regeneración de tejidos.
• Clasificación de biomateriales:
  • Inertes: materiales potencialmente tóxicos.
  • Interactivos: liberan factores que promueven la regeneración (un sentido).
  • Responsivos: reaccionan a estímulos específicos.
  • Adaptativos: se ajustan a la situación fisiológica.
• Materiales:
  • Polímeros: poliuretanos, siliconas, fluorados, acrílicos.
  • Metales: titanio, nitinol, acero inoxidable.
  • Cerámicos/vidrios: hidroxiapatita, alúmina.
  • Naturales: colágeno, ácido hialurónico, GAG, alginato.
  • Compuestos: combinaciones de materiales para mejorar las propiedades.

Polímeros

• Clasificación:
  • Naturales: origen vegetal o animal (ej. celulosa).
  • Semisintéticos/artificiales: modificaciones químicas de polímeros naturales.
  • Sintéticos: obtenidos mediante polimerización controlada de bajo peso molecular (ej. PLA, PLGA).
• Clasificación según monómeros: homopolímeros, copolímeros, terpolímeros.
• Clasificación según características: biodegradables, no biodegradables.
• Polímeros naturales: proteínas (colágeno, gelatina, fibrina, elastina, soja), polisacáridos (quitosano, alginato, ácido hialurónico, sulfato de condroitina, almidón, celulosa, dextrano, polihidroxialcanoatos).

Propiedades de los biomateriales

• Determinadas por la microestructura de las moléculas en la superficie, que interactúan con el microambiente.
• Características estudiadas: rugosidad, capacidad de humectación, composición química, carga eléctrica, cristalinidad y heterogeneidad ante la respuesta biológica.
• Biomateriales importantes:
  • Ácido hialurónico: componente abundante de la MEC, natural en cartílago y líquido sinovial.
  • Colágeno: proteína principal de la MEC, proporciona integridad mecánica y estabilidad.
  • Alginato: polisacárido polianiónico natural.
• Polímeros sintéticos:
  • PHA: polihidroxiácidos (ej. ácido poliláctico (PLA), ácido poliglicólico (PGA), PLGA).
  • PCL: poli ε-caprolactona.
• Hidrogeles: materiales entrecruzados, hidrofílicos y capaces de hincharse.
  • Clasificación: naturales (alginato, quitosano) o sintéticos (PEG, PVA).
  • Propiedades: hinchamiento, características superficiales, biocompatibilidad, degradación.

Otras técnicas

• Electrospinning: técnica de producción de fibras, versátil, simple, de bajo coste y aplicable en injertos cutáneos, vasculares y administración de fármacos.
• Bioimpresión 3D: biomateriales o células depositadas en capas para construir estructuras 3D.
• Bioimpresión basada en láser: mayor integridad estructural, pero menor resolución que la inyección de tinta.

Este cuestionario explora los biomateriales y su uso en cultivos celulares. Se abordan sus clasificaciones, características y tipos, así como su evolución en el campo de la medicina regenerativa. Aprenderás sobre materiales específicos, desde polímeros hasta metales, y su interacción con las funciones corporales.