técnicas empleadas en síntesis de nanocompuestos en

SHORT COMMUNICATION

Teacutecnicas empleadas en siacutentesis de nanocompuestos en ingenieriacutea de tejido oacuteseo

Alis Yovana Pataquiva Mateus

Departamento de Ingenieriacutea Facultad de Ciencias Naturales e Ingenieriacutea Universidad Jorge Tadeo Lozano Carrera 4 No 22-61 Bogotaacute Colombia alisypataquivamutadeoeduco

Editor Hernaacutendez-Fernaacutendez J

Citation Pataquiva-Mateus A (2014) Teacutecnicas empleadas en siacutentesis de nanocomposites en ingenieriacutea de tejido oacuteseo Revista Mutis 4(2)

Received September 1 2014 accepted December 2 2014 Published on line December 31 2014

Copyright copy2014 Pataquiva-Mateus A This is an open-access article which permits unrestricted use distributions and reproduction in any me-dium provided the original author and source are credited

Competing Interests The authors have no conflict of interest

ResumenLos avances en la ingenieriacutea de tejido oacuteseo exigen nuevos desarrollos en materiales inteligentes que permitan re-emplazar hueso o bien regenerarlo Para cumplir con esta tarea la ingenieriacutea biomeacutedica especiacuteficamente la inge-nieriacutea de los biomateriales se ha basado en la nanotecnologiacutea ya que los tejidos son nanocompuestos naturales de perfecta arquitectura El hueso como nanocompuesto de colaacutegeno y ceraacutemico es foco de bioinspiracioacuten a la hora de disentildear nuevos biomateriales para su tratamiento Sin embargo la complejidad de este tejido es enor-me debido a las funciones criacuteticas que desempentildea tales como movimiento y soporte de otros oacuterganos vitales almacenamiento de minerales homeostasis regulacioacuten del pH de la sangre y depoacutesito de muacuteltiples ceacutelulas tales como las mesenquimales osteoblastos condrocitos y fibroblastos entre otras De ahiacute que es un reto para la in-genieriacutea el disentildeo y la construccioacuten de materiales con propiedades tales como biomimeacutetica bioafinidad por las ceacutelulas oacuteseas asiacute como cumplir con las propiedades mecaacutenicas necesarias tales como resistencia a la compresioacuten y a la traccioacuten entre otras condiciones miacutenimas En esta revisioacuten se hace alusioacuten a algunas de las maacutes novedosas teacutecnicas en nanotecnologiacutea tales como nanopatroacuten nanorecubrimiento y nanofibras entre otras empleadas en la construccioacuten de diversos materiales nanoestructurados en el aacuterea de ingenieriacutea de tejido oacuteseo

Palabras clave biomateriales ingenieriacutea de tejidos hueso hidroxiapatita ceacutelulas mesenquimales

MUTIS Journal of the Faculty of Sciences and Engineering Jorge Tadeo Lozano University is licensed under the Creative Commons 40 Attribution - Noncommercial - No Derivative Works

Vol 4 (2) pp 44-49 julio-diciembre 2014

Used techniques in synthesis of nanocomposites in bone tissue engineering

AbstractAdvances in bone tissue engineering require new de-velopments in smart materials that allow replacement or regeneration of bone To accomplish this task bio-medical engineering specifically engineered biomate-rials has been based on nanotechnology once the tis-sues are natural nanocomposites with perfect archi-tecture Bone it is a nanocomposite based on collagen and ceramic it is bioinspiration focus of the design to new biomaterials for treatment However its complex-ity is enormous tissue because it plays critical functions such as movement and support of other vital organs storage mineral homeostasis regulation of blood pH

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45Pataquiva et al 2014

Vol 4 Ndeg 2 pp 44-49 julio-diciembre 2014

and host of multiple cells such as mesenchymal cells and others Hence it is a challenge for engineering designing and construction of materials with features such as biomimetics bioaffinity by bone cells as well as complying with the required mechanical properties as minimum conditions Some of the latest develop-ments in nanotechnology used in the construction of several nanestructured materials in the area of bone tissue engineering are hinted in this overview

Keywords biomaterials tissue engineering bone hy-droxyapatite mesenchymal stem cells

IntroduccioacutenEl hueso es considerado un nanocompuesto debido a que estaacute conformado por una estructura blanda ba-sada en colaacutegeno proteiacutenas no colagenosas y agua ademaacutes de un componente duro inorgaacutenico como es la hidroxiapatita (Ca10(PO4)6(OH)2) De hecho el 70 de la matriz oacutesea estaacute compuesta por nanocristales de hidroxiapatita que usualmente tienen 20 nm de an-cho y 80 nm de largo aproximadamente Otras pro-teiacutenas que componen la matriz extracelular (ECM de sus siglas en ingleacutes) son tambieacuten de dimensiones nanomeacutetricas lo que proporciona un ambiente ideal para las actividades de adhesioacuten proliferacioacuten y dife-renciacioacuten de ceacutelulas mesenquimales osteoblastos osteoclastos y fibroblastos (Engel Michiardi Navarro Lacroix amp Planell 2007) Es por eso que la nanotecno-logiacutea ayuda a entender coacutemo es la arquitectura de los tejidos y a disentildear las matrices (scaffolds) que seraacuten colonizadas por las ceacutelulas propias de cada tejido an-tes o despueacutes de la implantacioacuten de ahiacute que la cien-cia de los biomateriales se enfoque en el disentildeo y la construccioacuten de matrices apropiadas para el reempla-zo o la regeneracioacuten del tejido mediante herramien-tas que ofrece la nanotecnologiacutea tanto para la mani-pulacioacuten como para la caracterizacioacuten de los materia-les En este artiacuteculo se revisan las tendencias de los nanocompuestos usados en la ingenieriacutea de tejidos especiacuteficamente el oacuteseo

Nanotecnologiacutea aplicada en la ingenieriacutea de tejido oacuteseoLa nanotecnologiacutea ha permitido el desarrollo de nuevos materiales con propiedades mejoradas tales como eleacutectricas oacutepticas cataliacuteticas magneacuteticas e in-cluso mecaacutenicas y bioactivas siendo estas uacuteltimas de

gran intereacutes en la ingenieriacutea de tejido oacuteseo Los nano-materiales incluyen nanopartiacuteculas nanoclusters na-nocristales nanotubos nanofibras nanocables na-nobarras nanopeliacuteculas y nanorecubrimientos entre otros que son obtenidos mediante las dos teacutecnicas para sintetizar estos materiales a escala nanomeacutetrica que son top-down y bottom-up dentro de las que se cuentan electrospinning separacioacuten de fases sol-gel procesos de autoensamblado deposicioacuten de peliacutecu-las deposicioacuten quiacutemica de vapor (CVD de sus siglas en ingleacutes) grabado quiacutemico nanoimpresioacuten fotolito-grafiacutea etc Estas teacutecnicas facilitadas por la nanotecno-logiacutea son capaces de procesar nanomateriales con to-pografiacuteas nanomeacutetricas tanto al azar como ordenadas y crecimiento o autoensamblado de los materiales que simulan las dimensiones de sus contrapartes na-turales con un aumento dramaacutetico en el aacuterea superfi-cial rugosidad humectabilidad y proporciones aacutereavolumen que mejoran notablemente su actividad bio-loacutegica in vitro e in vivo siendo la osteointegracioacuten y osteoconduccioacuten las propiedades maacutes deseadas para un biomaterial con fines de regeneracioacuten oacutesea

Los problemas relacionados con el tejido oacuteseo (fractu-ras osteoartritis osteoporosis y caacutencer) siempre han representado significativos problemas en el sistema de salud sin contar con los tiempo de recuperacioacuten dolor tiempos de licencias meacutedicas etc De hecho el National Center for Health Statistics (NCHS) reportoacute maacutes de un milloacuten de fracturas en Estados Unidos para el antildeo 2004 y la Academia Americana de Cirujanos Or-topeacutedicos reportoacute que en un periacuteodo de 4 antildeos se ha-biacutea aumentado en maacutes de un 80 los casos de reem-plazo de cadera para ese mismo antildeo (AAOS 2004) A nivel mundial se preveacute que para antildeo 2025 ocurran 26 millones de fractura de cadera cifra que ascenderiacutea casi al doble en el 2050 (Sterling 2011)

Nanopatrones

La topografiacutea de los nanomateriales se ha converti-do en un foco de numerosos estudios debido a que las caracteriacutesticas fiacutesicas de la superficie son de vital importancia por su estrecha relacioacuten con la actividad celular por lo cual se han desarrollado varias teacutecni-cas para modificar de manera oganizada o aleatoria la superficie de nanomateriales entre las cuales se destacan litografiacutea coloidal (colloidal lithography) estampado en caliente (hot embossing) litografiacutea por haz de electrones o iones (e-beamion-beam litho-graphy) litografiacutea de inmersioacuten de punta (dip-pen li-

46 Nanocompuestos en ingenieriacutea de tejido oacuteseo - Minireview

Revista Digital de la Facultad de Ciencias Naturales e Ingenieriacutea de la UJTL

thography) demezclado de poliacutemeros (polymer demi-xing) grabado quiacutemico (chemical etching) etc (Engel Michiardi Navarro Lacroix amp Planell 2007)

En el caso especiacutefico de regeneracioacuten de tejido oacuteseo existe una necesidad de desarrollar nuevos biomate-riales implantables que biomimeticen la matriz oacutesea ya que el hueso es un compuesto nanoestructurado Recientemente se ha desarrollado un biochip que tie-ne ranuras grabadas en su superficie para el contac-to con osteoblastos con el objetivo de tratar enfer-medades oacuteseas tales como osteoporosis y artrosis Se encontroacute que los osteoblastos mostraron minera-lizacioacuten a nanopatrones menores a 75 nm y 33 nm de ancho y profundidad respectivamente (Lamers y otros 2010)

Nanorecubrimientos

Nanomateriales de fase nanomeacutetrica tambieacuten pue-den ser depositados en la superficie de un biomaterial con miras a mejorar su bioactividad o biocompatibili-dad De hecho son bien conocidos los recubrimientos con hidroxiapatita nanocristalina mediante el meacutetodo sol-gel o bien por electrodeposicioacuten de pulso (Sare-mi amp Golshan 2007) (Caruso amp Antonietti 2001) las cuales se usan para mejorar la osteointegracioacuten de un dispositivo ortopeacutedico

Los biomateriales polimeacutericos vienen siendo utilizados ampliamente en reparacioacuten y regeneracioacuten oacutesea de-bido a sus excelentes propiedades mecaacutenicas sin em-bargo poseen una pobre osteointegracioacuten como una baja angiogeacutenesis por lo que partiacuteculas inorgaacutenicas bioactivas pueden servir como recubrimiento de estos biomateriales para mejorar estas propiedades in vitro e in vivo mediante una sola teacutecnica Para lograr este objetivo se han realizado estudios (Wu y otros 2014) empleando la teacutecnica de deposicioacuten por laacuteser pulsado (PLD de sus siglas en ingleacutes) para preparar una nano-capa uniforme de akermanita (Ca2MgSi2O7 AKT) sobre polisulfona (PSU) y aacutecido polilaacutectico (PLA) Los resulta-dos exitosos se explican debido a que la AKT es una ce-raacutemica con contenido de Si Ca y Mg hacieacutendola bioac-tiva debido a que se promueven la diferenciacioacuten de las ceacutelulas responsables por la formacioacuten de hueso y de los vasos sanguiacuteneos a partir de ceacutelulas estroma-les de meacutedula oacutesea Fiacutesicamente el recubrimiento con AKT mejoroacute propiedades tales como hidrofilicidad rugosidad dureza y habilidad de mineralizar apatita comparadas con los sustratos (PSU y PLA) desnudos

Nanofibras

El electrospinning es un meacutetodo muy empleado en la fabricacioacuten de micronanofibras En este proceso una solucioacuten polimeacuterica puede ser expulsada desde una je-ringa y se conforma en una gota suspendida en la pun-ta de la boquilla Cuando un campo eleacutectrico se aplica a la punta de la boquilla la fuerza electrostaacutetica que actuacutea sobre la solucioacuten polimeacuterica suspendida supera la tensioacuten superficial de la solucioacuten se generan fibras a escala micro o nanomeacutetrica Con el uso de este tipo de teacutecnica se fabricaron materiales micro y nanofibro-sos de policaprolactona (PCL) con varios contenidos de phlorotanning que es un extracto algal que con-tiene varios factores de crecimiento que promueven la regeneracioacuten de varios tejidos (Kim amp Kim 2012) encontraacutendose una hidrofilicidad marcada y propieda-des mecaacutenicas mejoradas nueve veces que las encon-tradas en el PCL puro La presencia de phlorotanning mostroacute mayores viabilidad celular y mineralizacioacuten haciendo de la dupla material micronanofibroso y un factor de crecimiento natural un prometedor bioma-terial en la regeneracioacuten de tejido oacuteseo

Nanopartiacuteculas y nanotubos

La hidroxiapatita es la moleacutecula base para muchos de los biomateriales oacuteseos debido a que este fosfato de calcio es el componente inorgaacutenico de la matriz del hueso Muchos son los meacutetodos para la siacutentesis de hidroxiapatita destacaacutendose la ruta de precipitacioacuten quiacutemica que ha sido ampliamente empleada debido a su facilidad y bajo costo La precipitacioacuten quiacutemica se caracteriza por la presencia de una fuente de foacutesfo-ro como el aacutecido ortofosfoacuterico y una fuente de calcio como el hidroacutexido de calcio que reaccionan bajo con-diciones controladas de operacioacuten (condiciones de las materias primas pH temperatura agitacioacuten ve-locidad de adicioacuten del aacutecido dimensiones del gotea-miento etc) Es importante resaltar que las concen-traciones de los reactivos influyen en la clase de es-pecie o especies producidas en la reaccioacuten asiacute como la participacioacuten de surfactantes que ayudan a mante-ner lo maacutes pequentildeos posibles los cristales de fosfa-tos de calcio formados asegurando en gran medida la obtencioacuten de nanopartiacuteculas (Pataquiva-Mateus Ba-rrias Ribeiro Ferraz amp Monteiro 2007) En la figura 1 se aprecia la morfologiacutea del material sintetizado por esta ruta empleando concentraciones estequiomeacutetri-cas mientras que en la figura 2 se verifican los picos caracteriacutesticos correspondientes al grupo fosfato en



la estructura final del vidrio De hecho el uso de catali-zadores baacutesicos han permitido la obtencioacuten exitosa de nanopartiacuteculas de vidrio bioactivo en el rango de 30-100 nm a traveacutes de esta teacutecnica conjugada con el meacute-todo de coprecipitacioacuten Investigaciones empleando la teacutecnica de sol-gel demostraron la capacidad de sopor-tar osteoblastos humanos y permitir su proliferacioacuten y diferenciacioacuten (Fan Kaila Di Silvio amp Huan 2014)

Por otro lado los nanotubos se presentan como un material alternativo de interesantes propiedades a ni-vel de actividad bioloacutegica tales como flexibilidad y na-noestructura que promueve la deposicioacuten de hueso en la superficie (Popat Leoni Grimes amp Desai 2007) De hecho estudios realizados (Gao y otros 2014) mostra-ron que superficies nanoestructuradas a partir de na-notubos de carbono de dioacutexido de titanio fueron estu-diados en cuanto a su viabilidad celular demostrando que estas superficies soportaron alta adhesioacuten celular proliferacioacuten y viabilidad hasta por una semana de cul-tivo cuando se compararon con superficies de titanio

Microdispositivos que emplean nanomateriales

En los uacuteltimos antildeos ha aumentado el intereacutes de usar la experiencia y el conocimiento que se tiene de los sis-temas miomicroelectroacutenicos (BioMEMS) dentro de los dispositivos a escala nanomeacutetrica y que han sido po-sibles gracias a la tecnologiacutea de microfabricacioacuten per-mitiendo obtener detectores o actuadores a nanoes-cala (Bashir 2004) y especiacuteficamente en biomedicina (Khademhosseini Bettinger Karp Ling amp Borenstein 2006) donde se destacan biocaacutepsulas biorreactores biosensores y labs-on-a-chip Las primeras son na-nodispositivos que permiten almacenar transportar y liberar controladamente moleacuteculas tales como faacuter-macos proteiacutenas enzimas etc De hecho aislar mo-leacuteculas puede ser viable en este tipo de dispositivos una vez que es posible disentildear la biocaacutepsula para que deje almacenar moleacuteculas menores a 6 nm y excluir las mayores a 15 nm (Desai 2000) Como es de espe-rarse el impacto que tendriacutean estas biocaacutepsulas en la medicina regenerativa es enorme debido a su amplio abanico de posibilidades entre las que se destacariacutea el uso como herramienta de diagnoacutestico local en tiempo real para la prevencioacuten o tratamiento de enfermeda-des cuando es encapsulado un nanodispositivo com-binado con un sistema de liberacioacuten controlada

Los biorreactores por su parte son dispositivos donde las ceacutelulas regenerativas y tejidos son cultivados bajo

las bandas 560ndash633 cm-1 y cerca de 1030 cm-1 El uso de surfactantes tales como SDS (dodecilsulfato de so-dio) permite la formacioacuten de hidroxiapatita sinteacutetica y b-TCP el cual es un fosfato de calcio de alta biode-gradabilidad mezcla de atractivo biomeacutedico por sus propiedades mecaacutenicas biocompatibles y biodegra-dables nanopartiacuteculas (Pataquiva-Mateus Barrias Ri-beiro Ferraz amp Monteiro 2007)

Figura 1 Micrografiacuteas de transmisioacuten electroacutenica de hidroxiapatita sinteacuteti-ca en polvo (320000X)

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Figura 2 Espectro de Fourier Transform Infrared (FTIR) de hidroxiapatita en polvo por meacutetodo de precipitacioacuten quiacutemica

El meacutetodo sol-gel es un proceso que se lleva a cabo a baja temperatura para la obtencioacuten de vidrios bioac-tivos mediante la hidroacutelisis y policondensacioacuten de hi-droacutexidos metaacutelicos alcoacutexidos y sales inorgaacutenicas en-contraacutendose mejores propiedades de adhesioacuten oacutesea mayores velocidades de degradacioacuten y habilidad de incorporar varios cationes haciendo de esta ruta de siacutentesis de nanopartiacuteculas una de las maacutes empleadas y ampliamente difundidas como es el meacutetodo de pre-cipitacioacuten quiacutemica (Arcos amp Vallet-Regi 2010 Jones 2010) Variables de proceso tales como el pH concen-tracioacuten de los precursores y temperatura de siacutentesis han demostrado modificar la red de siacutelice afectando



condiciones controladas (pH temperatura presioacuten flujo de nutrientes etc) de operacioacuten y monitoreo abriendo la posibilidad de llegar a aplicaciones a escala industrial gracias al acoplamiento de diversos tipos de BioMEMS Asiacute mismo los biosensores y los lab-on-a-chip son integrados a los biorreactores para monitorear y detectar respuestas celulares especiacuteficas que aun-que son producto de la microtecnologiacutea la aplicacioacuten a escala nanomeacutetrica promete grandes avances en las aplicaciones de bionanosensores los cuales reacciona-riacutean a ambientes locales mediante respuestas oacutepticas o eleacutectricas De hecho se espera que nanosensores sean capaces de regular automaacuteticamente un cultivo por ciclos de retroalimentacioacuten mejorando considerable-mente la regeneracioacuten de tejidos Como ejemplos se cuentan los puntos cuaacutenticos nanopartiacuteculas fluores-centes y nanopartiacuteculas metaacutelicas entre otros (Engel Michiardi Navarro Lacroix amp Planell 2007)

Conclusiones y perspectivas futurasLa perspectiva de reemplazar tejido damnificado por uno regenerado cambiariacutea definitivamente la ciencia meacutedica tanto desde el punto de vista meacutedico como so-cial El intereacutes de usar nanotecnologiacutea en medicina re-generativa es creciente debido a su capacidad de pro-ducir estructuras a escala nanomeacutetrica capaces de re-medar los tejidos naturales asiacute como las nanopartiacuteculas para el uso de entrega controlada de macromoleacuteculas En la actualidad son varias los frentes de trabajo alre-dedor del tema de ingenieriacutea de tejidos incluyendo el oacuteseo uno de ellos es el trabajo en biorreactores don-de el biomaterial disentildeado es puesto en contacto con factores de crecimiento y ceacutelulas sanas provenientes del paciente para su posterior implantacioacuten directa Otro frente de trabajo es el de desarrollar biomateria-les que valieacutendose de sus propiedades son capaces de enviar las sentildeales fiacutesicas y quiacutemicas para que las ceacutelu-las usen el material como epicentro de sus actividades bioloacutegicas mientras se va produciendo la regeneracioacuten del tejido A este tipo de biomateriales usualmente se les consideran smart materials debido a que aun sin poseer ceacutelulas en su interior podriacutean iniciar el proce-so de regeneracioacuten debido a sus caracteriacutesticas fiacutesicas y propiedades mecaacutenicas Trabajos paralelos se han de-sarrollado en cuanto a la influencia celular mediante la sentildealizacioacuten de moleacuteculas inmovilizadas donde el des-empentildeo celular es controlado mediante dosis y distri-bucioacuten de sustancias bioactivas incluidas en estos bio-materiales inteligentes lo que hace de este tema un

foco de investigaciones emergentes a nivel mundial en la ingenieriacutea de tejidos

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Keywords biomaterials tissue engineering bone hy-droxyapatite mesenchymal stem cells

IntroduccioacutenEl hueso es considerado un nanocompuesto debido a que estaacute conformado por una estructura blanda ba-sada en colaacutegeno proteiacutenas no colagenosas y agua ademaacutes de un componente duro inorgaacutenico como es la hidroxiapatita (Ca10(PO4)6(OH)2) De hecho el 70 de la matriz oacutesea estaacute compuesta por nanocristales de hidroxiapatita que usualmente tienen 20 nm de an-cho y 80 nm de largo aproximadamente Otras pro-teiacutenas que componen la matriz extracelular (ECM de sus siglas en ingleacutes) son tambieacuten de dimensiones nanomeacutetricas lo que proporciona un ambiente ideal para las actividades de adhesioacuten proliferacioacuten y dife-renciacioacuten de ceacutelulas mesenquimales osteoblastos osteoclastos y fibroblastos (Engel Michiardi Navarro Lacroix amp Planell 2007) Es por eso que la nanotecno-logiacutea ayuda a entender coacutemo es la arquitectura de los tejidos y a disentildear las matrices (scaffolds) que seraacuten colonizadas por las ceacutelulas propias de cada tejido an-tes o despueacutes de la implantacioacuten de ahiacute que la cien-cia de los biomateriales se enfoque en el disentildeo y la construccioacuten de matrices apropiadas para el reempla-zo o la regeneracioacuten del tejido mediante herramien-tas que ofrece la nanotecnologiacutea tanto para la mani-pulacioacuten como para la caracterizacioacuten de los materia-les En este artiacuteculo se revisan las tendencias de los nanocompuestos usados en la ingenieriacutea de tejidos especiacuteficamente el oacuteseo

Nanotecnologiacutea aplicada en la ingenieriacutea de tejido oacuteseoLa nanotecnologiacutea ha permitido el desarrollo de nuevos materiales con propiedades mejoradas tales como eleacutectricas oacutepticas cataliacuteticas magneacuteticas e in-cluso mecaacutenicas y bioactivas siendo estas uacuteltimas de

gran intereacutes en la ingenieriacutea de tejido oacuteseo Los nano-materiales incluyen nanopartiacuteculas nanoclusters na-nocristales nanotubos nanofibras nanocables na-nobarras nanopeliacuteculas y nanorecubrimientos entre otros que son obtenidos mediante las dos teacutecnicas para sintetizar estos materiales a escala nanomeacutetrica que son top-down y bottom-up dentro de las que se cuentan electrospinning separacioacuten de fases sol-gel procesos de autoensamblado deposicioacuten de peliacutecu-las deposicioacuten quiacutemica de vapor (CVD de sus siglas en ingleacutes) grabado quiacutemico nanoimpresioacuten fotolito-grafiacutea etc Estas teacutecnicas facilitadas por la nanotecno-logiacutea son capaces de procesar nanomateriales con to-pografiacuteas nanomeacutetricas tanto al azar como ordenadas y crecimiento o autoensamblado de los materiales que simulan las dimensiones de sus contrapartes na-turales con un aumento dramaacutetico en el aacuterea superfi-cial rugosidad humectabilidad y proporciones aacutereavolumen que mejoran notablemente su actividad bio-loacutegica in vitro e in vivo siendo la osteointegracioacuten y osteoconduccioacuten las propiedades maacutes deseadas para un biomaterial con fines de regeneracioacuten oacutesea

Los problemas relacionados con el tejido oacuteseo (fractu-ras osteoartritis osteoporosis y caacutencer) siempre han representado significativos problemas en el sistema de salud sin contar con los tiempo de recuperacioacuten dolor tiempos de licencias meacutedicas etc De hecho el National Center for Health Statistics (NCHS) reportoacute maacutes de un milloacuten de fracturas en Estados Unidos para el antildeo 2004 y la Academia Americana de Cirujanos Or-topeacutedicos reportoacute que en un periacuteodo de 4 antildeos se ha-biacutea aumentado en maacutes de un 80 los casos de reem-plazo de cadera para ese mismo antildeo (AAOS 2004) A nivel mundial se preveacute que para antildeo 2025 ocurran 26 millones de fractura de cadera cifra que ascenderiacutea casi al doble en el 2050 (Sterling 2011)

Nanopatrones

La topografiacutea de los nanomateriales se ha converti-do en un foco de numerosos estudios debido a que las caracteriacutesticas fiacutesicas de la superficie son de vital importancia por su estrecha relacioacuten con la actividad celular por lo cual se han desarrollado varias teacutecni-cas para modificar de manera oganizada o aleatoria la superficie de nanomateriales entre las cuales se destacan litografiacutea coloidal (colloidal lithography) estampado en caliente (hot embossing) litografiacutea por haz de electrones o iones (e-beamion-beam litho-graphy) litografiacutea de inmersioacuten de punta (dip-pen li-





Nanorecubrimientos



Nanofibras













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