Efecto de nanopartículas de cobre sobre la viabilidad celular en compósitos poliméricos

Abstract

La ingeniería biomédica ha tenido un gran avance en las últimas décadas, generando biomateriales con alto potencial de uso en el área de la medicina reconstructiva, para la elaboración de prótesis o implantes que deben ser biocompatibles. Paralelamente, se han buscado biomateriales complementarios, que posean capacidad antimicrobiana, pues en la actualidad las infecciones nosocomiales asociadas a implantes, representan el 45% del total de infecciones intrahospitalarias. En el área de implantes, la elaboración de compósitos a partir de diversas matrices, ha ganado espacio en la ciencia médica. En este aspecto, la inclusión de compuestos poliméricos ha sido ya analizada, pero se continúan investigando nuevas potencialidades o polímeros, en su rol de matriz de nanocompósito. Por su parte, existe amplia literatura sobre los atributos biomédicos del cobre, tales como su carácter biocida y su rol en la regeneración de tejidos endoteliales y óseos, que podrían complementar las propiedades de ciertos compuestos poliméricos. De esta manera, considerando la alta tasa de infecciones intrahospitalarias por implantes, la capacidad regenerativa y antimicrobiana del cobre, y el creciente desarrollo de nanocompósitos como biomateriales, se abordó el desafío de combinar dos polímeros, Alginato y TEGMA/BisGMA, con cobre. En esta línea, el objetivo del presente trabajo fue determinar el efecto de nanopartículas de este metal, incorporadas en compósitos poliméricos, sobre la viabilidad de líneas celulares animales y humanas, utilizándose el ensayo de MTT y lixiviación, para estudiar la citotoxicidad y liberación de iones cobre de los compósitos, respectivamente. Los resultados indicaron que tanto el alginato como el TEGMA/BisGMA generan baja viabilidad celular, ya sea en estado puro o en combinación con cobre. Para el alginato esto se debería a su carácter hidrofilico que dificulta la adherencia y favorece la liberación de iones cobre. Por su parte, la menor viabilidad en el caso del TEGMA/BisGMA, vendría dada por mónomeros residuales de la fotopolimerización. De esta manera, al menos en condiciones de laboratorio, la toxicidad de estos compuestos poliméricos no haría recomendable su utilización en contacto con tejido biológico. Sin embargo, se propone estudiar y extender el análisis para ambos polímeros en combinación con cobre, pero enfocándose en usos alternativos como la liberación de soluto en apósito o parche (alginato) o implantes odontológicos (TEGMA/BisGMA), pues pruebas in vivo podrían arrojar resultados distintos.