Nuevas vías de fabricación de fosfatos de calcio a partir de dos soluciones acuosas

Abstract

La hidroxiapatita (HA) es el fosfato de calcio más usado para aplicaciones biomédicas, especialmente por su mimetismo con la fase mineral del tejido óseo, sus buenas propiedades osteoconductivas y su excelente biocompatibilidad. Aunque existen diversas técnicas para sintetizar la HA, este proyecto se centra en su obtención a partir de procesos de mineralización de polímeros a partir de soluciones acuosas. Una aplicación de esta estrategia es la impresión y mineralización simultanea de andamios tridimensionales mediante la técnica de robocasting para aplicaciones en el ámbito de la Ingeniería de tejidos. En este proyecto, se precipitaron filamentos mineralizados a partir de dos soluciones separadas, una rica en iones calcio y otra rica en iones fosfato. La solución de fosfato contiene un hidrogel, la carboximetil celulosa (CMC), que proporciona una viscosidad adecuada y suficiente resistencia mecánica para mantener la forma de los precipitados. Se inyectó la solución polimérica/fosfato en las soluciones de sales de calcio para obtener precipitados mineralizados. Durante los ensayos, se variaron diferentes parámetros que tienen un efecto en la precipitación: la concentración en iones calcio y fosfato, la concentración del polímero, el solvente utilizado y la adición de un agente de nucleación. Los análisis de difracción de rayos X revelan que los precipitados obtenidos están compuestos de varias fases minerales según el medio de inyección. Se obtuvieron mayoritariamente filamentos con cristales de HA y minoritariamente filamentos con cristales de Monetita o Brushita. Las imágenes SEM confirmaron la presencia de las fases minerales pero revelan también que la precipitación no ocurre en volumen sino en la superficie de los filamentos en el caso de las concentraciones elevadas de CMC. En cambio se observó la presencia de precipitados en el volumen del filamento cuando se disminuyó la concentración de CMC, lo cual afectó dramáticamente la resistencia de éstos.