Escuela de Nanotecnología y Nanociencia 2011

1. Principios biológicos para el diseño de implantes nanoestructurados y otros materiales (Parte II) Escuela de Nanotecnología y Nanociencia 2011 BIOINGENIERÍA DE TEJIDOS UNIVERSIDAD SIMÓN BOLIVAR Noviembre – Diciembre 2011

2. Definiciones

3. CITOTOXICIDAD “Todas las sustancias son tóxicas potencialmente, la dosis y la disponibilidad es lo que determina su efecto”. Paracelsius

6. Líneas celulares empleadas en el estudio Fibroblastos 3T3 Macrófagos RAW 264,7 Células epiteliales branquiolar humana – Telomerasainmotalizadas- modelo células respiratorias – nombre hT

8. Producción de ROS (especies oxigeno reactivas – radicales)

10. Apoptosis/necrosis

11. En conclusión Los nanomateriales inducen respuestas celulares especificas de citotoxicidad dependientes del tipo celular La composición, el tamaño y tipo celular condicionan las respuestas celulares y rutas de citotoxicidad

12. Definiciones

13. Biocompatibilidad La definición original de material biocompatible (J. Black, 1981) se modificó para incluir los materiales que presentan mínima interacción con el medio, ya que resulta prácticamente imposible encontrar un biomaterial absolutamente inerte. Esto es cierto siempre que la respuesta fisiológica al biomaterial se mantenga dentro de unos límites aceptables. Por tanto, la biocompatibilidad puede expresarse como la capacidad de un material para cumplir con una respuesta apropiada cuando actúa como huésped en un organismo vivo para una aplicación específica

15. Biocompatibilidad

16. Interaccion con proteinas – formacion de corona sobre el nanomaterial

17. Tecnicas de estudio para evaluar estructura y composicion de la corona proteica en nanomateriales

18. Proteinas mas abundantes en la corona proteica en nanomateriales

19. Para la racionalización del diseño

20. Definiciones

21. Ingeniería de tejidos Tomado de http://www.tau.ac.il/lifesci/departments/biotech/members/dvir/images/Picture1Dvir.jpg

23. Nanofabricación de un andamio • Selección de un biomaterial • Sintético vs natural • Poroso vs no poroso • Orientado o no • Nanofabricación y microfabricación • Microrobótica • Microelectromecánica • Variables: forma, tamaño, fuerza mecanica, red interconectada, geometría y orientación del andamio

27. Potencialidades de la nano/microfabricación

28. In vitro vs in vivo – ventajas y limitaciones http://2.bp.blogspot.com/_DsG75wPbMOw/SvtI_xSNkAI/AAAAAAAAAFw/sMKZ_ON7zME/s320/enfermo.png

29. Estudio de polvo de Hidroxiapatita nanométrico vs micrométrico

30. HAP con exceso de Ca N= nanometrica, M= micrométrica Molienda Agata=Ag Molienda acero = Ac

31. Células óseas (Noris-Suarez y col. 2003) Hueso (calvaria*) sin tejido conectivo en esterilidad 10 ratas Spraguedowley Solución de digestión: 0.1% colagenasa, 0.25 % de tripsina, 0.5% de EDTA en DMEN a 37°C por 10 min *Calvaria: huesos frontal y parietales del cráneo de neonatos (2-3 días nacidos, tejido poco mineralizado. Centrifugación 3000 g x 5 min Se retira medio Se descarta Se cuenta con azul de tripano y un hemocitómetroy se siembra

32. Corto plazo = 24 h de cultivo

33. Largo plazo = 7 días de cultivo

34. Caso clínico: Paciente consume un promedio de 20 cigarrillos por día Pérdida pronunciada del hueso maxilar superior – tejido cortical y trabecular Gladys Velazco, Nelly Velazco, Norma Martínez, Anajulia González, Rosalba Florido, Gema González. Detum. Aceptado para su publicación

35. Tratamiento: • Hidroxiapatita nanometrica (refiere la Dra G. Velazco mejores propiedades para manipulación y colocación del tratamiento, de la HAP nanométrica en comparación a la HAP micrométrica habitualmente usada en pacientes) • Mezclado con PLASMA ENRIQUECIDO EN PLAQUETAS  solución altamente concentrada en proteínas

36. 8 meses de trat. 4 meses de trat. 12 meses de trat. El paciente no suspendió su habito tabáquico durante el tratamiento

37. ?