Biomateriales para Regeneración Ósea

Responsable de Línea: Prof. Maria Pau Ginebra

Los materiales de fosfato de calcio han demostrado ser excelentes sustitutos óseos gracias a su similitud con la fase mineral del hueso, pero sus prestaciones todavía no igualan el comportamiento de los autoinjertos. A fin de mejorar sus prestaciones y comportamiento, estamos investigando diferentes estrategias:

1. Diseño de espumas de fosfato de calcio inyectables, con propietades osteoinductivas. Nuestro objetivo es el de profundizar en los mecanismos que gobiernan la osteoinducción vehiculada por el material (in vitro e in vivo), poniendo especial atención a las propiedades texturales, la reactividad del material y la combinación con diferentes moléculas para mejorar la osteoinducción.
   
   

   Espumas de fosfato de calcio macroporosas © David Pastorino; Célula ósea creciendo sobre un cemento de fosfato de calcio © Sergio del Valle

2. Diseño de nuevos fosfatos de calcio biomiméticos para la administración local de medicamentos y de iones biológicamente relevantes. Se busca el diseño y desarrollo de sustitutos óseos sintéticos con funciones adicionales de valor terapéutico (ej. propiedades antibacterianas, mejora de  la angiogénesis, etc.). Un punto de particular interés es el desarrollo de materiales inyectables.
   
   

   © Cédric Labay

3. Desarrollo de andamios para ingeniería de tejidos a través de tecnologías de impresión 3D, incluyendo el diseño y desarrollo de tintas bioactivas que permitan la fabricación de estructuras avanzadas, basadas en fosfatos de calcio biomiméticos como los hidrogeles. También trabajamos en la impresión de estructuras complejas de tipo núcleo-corteza que combinan diferentes materiales, tanto para la incorporación de substancias biológicamente activas como de células.
    

   

   Andamios de fosfato de calcio meidante impresión 3D © Yassine Maazouz; Tomografías de escumas i de andamiso impresos en 3D
   © Albert Barba

4. Obtención de nanopartículas de fosfato de calcio con dopages como estrategia para controlar el comportamiento celular. El dopage iónico en nanopartículas de fosfato de calcio permite introducir iones críticos dentro de la célula, evitando los canales iónicos. Esta estrategia se ha explorado como instrumento para el tratamiento contra el cáncer, para combatir infecciones bacterianas o, incluso, para favorecer la proliferación de células mesenquimales.
   
   

   Nanopartículas de fosfato de Calcio y Células creciendo sobre las propias nanopartículas © Montserrat Español