Hidrogeles magnéticos inyectables, Guías, Proyectos, Investigaciones de Física Médica

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Materiales bioactivos

inteligentes con aplicaciones

biotecnológicas

Hidrogeles magnéticos inyectables con control remoto para biomedicina

Ana Jiménez Jiménez

Índice

• (^) Introducción
• (^) Objetivos
• Materiales, métodos, resultados y discusión
  • Materiales
  • Síntesis de polímeros
  • Caracterización físico-química de los polímeros
  • Preparación de hidrogeles
  • Caracterización físico-química de los hidrogeles
  • Caracterización morfológica
  • Equilibrio de hinchamiento
  • Degradación del hidrogel
  • Análisis reológico
• Conclusión

BASE DE

SCHIFF

Objetivos

Diseñar, preparar y caracterizar hidrogeles magnéticos autoensamblables

1º Funcionalizar los biopolímeros para que se autoensamblaran 2º Caracterización de los polímeros (FTIR, TGA y RMN) 3º Preparación de hidrogeles con y sin partículas magnéticas hierro carbonilo (HQ) 4º Caracterización de los geles Mediante aplicación de campo magnético externo se consigue el control remoto de hidrogeles magnéticos

Síntesis y caracterización de polímeros

Caracterización físico-química de polímeros (FTIR) El espectro de CEC se diferencia de CH por la presencia de pico a 1560cm- correspondiente a -NH- CH: Quitosano CEC: N-carboximetil quitosano

1730 Pico a 1730 correspondiente a -C=O del aldehído. Caracterización físico-química de polímeros (FTIR) HA: Ácido hialurónico OHA: Ácido hialurónico oxidado CS: Sulfato de condroitina OCS: Sulfato de condroitinaoxidado SA: Alginato de sodio OSA: Alginato de sodio oxidado

Espectro de CEC Espectro de OHA Caracterización físico-química de polímeros (RMN) 2,9 4,9 y 5,

Síntesis y caracterización de hidrogeles

Caracterización visual

2 min

Método de inversión del vial aplicado a gel CEC-OHA-10-HQ

Caracterización visual Componentes Cantidad de componentes Gel Tiempo de gelación por invesión de vial CEC-OHA-5 CEC (5mg/mL) – OHA (5mg/mL) ^ 3 min CEC-OHA-10 CEC (10mg/mL) – OHA (10mg/mL) ^ 2 min CEC-OHA-15 CEC (15mg/mL) – OHA (15mg/mL) ^ 1 min CEC-OHA-20 CEC (20mg/mL) – OHA (20mg/mL) ^ 50 seg CEC-OHA-5-HQ CEC (5mg/mL) – OHA (5mg/mL) – HQ (0,5mg) ^ 3min CEC-OHA-10-HQ CEC (10mg/mL) – OHA (10mg/mL) – HQ (0,5mg) ^ 2min CEC-OCS-10 CEC (10mg/mL) – OCS (10mg/mL) 3 min CEC-OSA-5 CEC (5mg/mL) – OSA (5mg/mL) ^ 2 min CEC-OSA-10 CEC (10mg/mL) – OSA (10mg/mL) ^ 1 min CEC-OSA-10-HQ CEC (10mg/mL) – OSA (10mg/mL) – HQ (0,5mg) ^ 2 min Resumen de los hidrogeles preparados Liofilización (Congelación en N 2 líquido + Sublimación)

Caracterización físico-química de hidrogeles (TGA) Formación de un enlace estable Menor descomposición térmica Espectro de TGA para CEC, OHA y el gel CEC-OHA-

CEC

OHA

CEC-OHA-

Caracterización morfológica de hidrogeles (A) CEC-OHA-10 (B) CEC-OHA-10-HQ

CEC-OHA-10-HQ

Degradación de hidrogeles Se mantienen los geles en medio PBS (pH7,4) Diariamente se cambia el medio Extraer el gel en diversos tiempos y pesarlo para ver el decremento de la masa % 𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑟𝑒𝑠𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒 = 𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒𝑙 h𝑖𝑑𝑟𝑜𝑔𝑒𝑙 𝑑𝑒𝑡𝑒𝑟𝑚𝑖𝑛𝑎𝑑𝑜 𝑐𝑎𝑑𝑎 𝑑 í 𝑎 𝑝𝑒𝑠𝑜𝑚 á 𝑥𝑖𝑚𝑜 𝑑𝑒𝑙 h𝑖𝑑𝑟𝑜𝑔𝑒𝑙 𝑑𝑒𝑡𝑒𝑟𝑚𝑖𝑛𝑎𝑑𝑜 𝑒𝑛 𝑒𝑙𝑒𝑠𝑡𝑢𝑑𝑖𝑜 𝑑𝑒h𝑖𝑛𝑐h𝑎𝑚𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜 𝑥 100 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180

Estudio de degradación in vitro

CEC-OHA 5mg/mL CEC-OHA 10mg/mL CEC-OHA 15mg/mL CEC-OHA-HQ 10mg/mL Tiempo (h) % Peso restante

Estudio propiedades reológicas 1- Aplicar una oscilación de deformación del 1% y frecuencia de 1Hz Módulo de almacenamiento G’ Módulo de pérdidas G’’