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ABSTRACTS POR TÓPICO

S4. Biopolímeros y polímeros para aplicaciones biomédicas

BIOACTIVIDAD ACELERADA EN COMPUESTOS DE PEEK/BIOGLASS 85S®: UN ENFOQUE INTEGRADO DE MANUFACTURA ADITIVA Y TRATAMIENTO CON PLASMA
Katia Dafne Daniela Martínez-López1, José de Jesús Kú-Herrera2, Graciela Morales1, Gustavo Soria-Arguello2, Omar Fabela-Sánchez2, José Manuel Cervantes-Uc3, Alejandro May-Pat3
1Centro de Investigación en Química Aplicada, Química Macromolecular y Nanomateriales, Mexico. 2SECIHTI - CIQA, Química Macromolecular y Nanomateriales, Mexico. 3Centro de Investigación Científica de Yucatán A. C., Unidad de Materiales, Mexico.


El PEEK es un material atractivo para implantes ortopédicos debido a sus excelentes propiedades mecánicas, pero su falta de bioactividad limita su aplicación. Para superar esta limitación, desarrollamos compuestos de PEEK con 1%, 3% y 5% de Bioglass 85S®. A partir de estos materiales, se fabricaron prototipos porosos en 3D utilizando la técnica de Fabricación por Fusión de Filamento (FFF), logrando una arquitectura similar al hueso trabecular con poros de ~500 µm. Para potenciar la bioactividad, se aplicó un tratamiento de plasma de argón a la superficie de los prototipos. Se evaluó el rendimiento biológico y mecánico sobre prototipos tratados y no tratados. Se realizaron pruebas de formación de apatita en fluido corporal simulado y se determinó la citotoxicidad con la línea celular SAOS-2, mediante ensayos de MTT y Rojo Neutro. Las micrografías obtenidas por microscopia electrónica de barrido, mostraron que el tratamiento con plasma aceleró considerablemente la bioactividad, con la formación de apatita observada en solo 3 días, a diferencia de los 21 días requeridos en los prototipos no tratados. Así mismo la viabilidad celular fue superior en prototipos tratados (~75%) respecto a los no tratados (~50%). Además, los compuestos mantuvieron un módulo elástico de compresión (~1700 MPa) comparable al del hueso trabecular humano, incluso con la adición de Bioglass 85S® al 5%. En conjunto, la fabricación FFF y el tratamiento de plasma de argón en compuestos de PEEK/Bioglass 85S® crea una sinergia ideal entre bioactividad, respuesta celular y propiedades mecánicas, demostrando un gran potencial para el avance en la regeneración ósea.


Keywords: PEEK/Bioglass85S®, Manufactura aditiva, Plasma de argón

Acknowledgment:

Los autores agradecen la beca de doctorado proporcionada por SECIHTI (CVU N° 1001142) y el apoyo financiero del Proyecto SECIHTI (N° B2017-2018 A1-S-34231) y CIQA (Proyecto Interno de Ciencias Básicas N° 6750).

Presenting authors email: katia.martinez.d22@ciqa.edu.mx
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