Modification of Polymeric Scaffolds Made of PEG and Nanohydroxyapatite Embedded with Carbon Dots for Applications in Bone Tissue Regeneration
Conference Poster
Composite scaffolds have been used to treat bone defects from severe trauma, pathologies, or congenital malformations. Polymers such as polyethylene glycol (PEG) and ceramics such as nanohydroxyapatite (nHA) have been used for scaffold fabrication due to their mechanical and biological properties, which favor osteoconduction as well as mimic physical and structural characteristics of natural bone. Nanomaterials, such as carbon dots, have been implemented for this application due to their biocompatible nature and ability to improve mechanical properties and enhance biological interactions. Hydroxyapatite nanoparticles embedded with carbon dots (nHA-CD) were obtained by a rapid continuous precipitation method. Carbon dots (CDs) were synthesized by the microwave-assisted method. Characterization performed by UV-Vis spectrophotometry, Scanning electron microscopy (SEM), and Attenuated total reflectance Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR-ATR) confirmed the incorporation of CDs in nHA. A scaffold based on PEG and nHA embedded with carbon dots (PEG-nHA-CD) was synthesized using a direct mixing method. The scaffold presented a density of 0,48 g/cm3, similar to that of natural bone, indicating similar physical and structural characteristics. The cytotoxicity of the synthesized samples was evaluated by MTT and Trypan Blue assays. The results showed the potential of the PEG-nHA-CD scaffold fabricated for applications in tissue engineering aimed at future bone tissue applications.
Los andamios compuestos se han utilizado para tratar defectos óseos debidos a traumatismos graves, patologías o malformaciones congénitas. Polímeros como el polietilenglicol (PEG) y cerámicas como la nanohidroxiapatita (nHA) se han utilizado para la fabricación de andamios debido a sus propiedades mecánicas y biológicas, que favorecen la osteoconducción e imitan las características físicas y estructurales del hueso natural. Los nanomateriales, como los puntos de carbono, se han implementado para esta aplicación debido a su naturaleza biocompatible y a su capacidad para mejorar las propiedades mecánicas y potenciar las interacciones biológicas. Las nanopartículas de hidroxiapatita embebidas con puntos de carbono (nHA-CD) se obtuvieron mediante un método rápido de precipitación continua. Los puntos de carbono (CD) se sintetizaron por el método asistido por microondas. La caracterización realizada mediante espectrofotometría UV-Vis, microscopía electrónica de barrido (SEM) y espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier de reflectancia total atenuada (FTIR-ATR) confirmó la incorporación de CDs en nHA. Se sintetizó un andamiaje basado en PEG y nHA embebido con puntos de carbono (PEG-nHA-CD) mediante un método de mezcla directa. El andamio presentaba una densidad de 0,48 g/cm3, similar a la del hueso natural, lo que indica unas características físicas y estructurales similares. La citotoxicidad de las muestras sintetizadas se evaluó mediante ensayos de MTT y azul tripán. Los resultados mostraron el potencial del andamio PEG-nHA-CD fabricado para aplicaciones en ingeniería tisular orientadas a futuras aplicaciones en tejido óseo.
