Responsable: GUILLERMO JESUS CRUZ CRUZ
Estudiar la afinidad de polímeros sintetizados por plasma con enlaces nitrogenados y oxigenados terminales con soluciones de sales similares a las de la médula espinal.
Las propiedades fisicoquímicas de los materiales como composición química e hidrofilicidad juegan un papel importante en su biocompatibilidad. Las estructuras constituidas principalmente por carboxilos, aminas e hidroxilos han mostrado tener potencial para el crecimiento de células. Debido a que el cuerpo humano está constituido por aproximadamente 70% de agua, la adaptabilidad de los tejidos con los materiales inicia con la absorción de soluciones en la superficie.
Algunos polímeros tienen características hidrofílicas, en parte por su rugosidad que aporta espacios para el almacenamiento de soluciones y sitios de anclaje de células. La afinidad hidrolítica puede ser aumentada al incrementar la capacidad de ionización del material. Las propiedades eléctricas de la superficie pueden promover la regeneración de tejidos en la interfaz debido a la atracción o rechazo de los iones y/o grupos polares entre las células y el material.
En muchos casos, durante la síntesis de biomateriales, la combinación de estas propiedades se orienta hacia algún tipo de células específicas. Por ejemplo, para células neuronales donde la comunicación es principalmente por intercambio iónico, la actividad eléctrica de los materiales es fundamental. Los intercambios eléctricos que se generan entre células y biomateriales pueden promover la proliferación de células, lo que hace posible el uso de algunos biopolímeros semiconductores como implantes. Otro aspecto importante es que pueden crearse redes de semiconducción según el tipo de morfología del biopolímero, por ejemplo en una superficie entramada puede presentarse un intercambio electrónico de cargas, lo que puede ser usado para el enlace con biomoléculas iónicas. Con todas estas variables, el diseño de biomateriales requiere de muchos estudios, particularmente para incrementar la capacidad de mojado y de interacción eléctrica.
En este proyecto se estudia la síntesis de películas delgadas de polímeros potencialmente biocompatibles formados por grupos químicos nitrogenados y/o oxigenados usando plasmas de resplandor. Este tipo de polímeros está siendo estudiado para ser aplicado en el tratamiento de lesiones por sección completa de médula espinal, para que los pacientes puedan recuperar parcialmente las funciones perdidas. Esta línea de investigación requiere de muchos estudios con enfoque multidisciplinario: químico, físico, biológico, médico, biónico, etc. Dentro del objetivo general pueden ser aislados problemas específicos para ser tratados de manera semi-independiente, como es el caso de este proyecto, dedicado a la síntesis de nuevos materiales.
Se sintetizaron por plasma polipirroles y polialilaminas con características parcialmente hidrofílicas. Los polipirroles fueron dopados con yodo y algunas síntesis fueron orientadas para obtener nanoestructuras que pudieran ser aplicadas en el tratamiento de personas con lesiones por contusión en médula espinal. Los resultados indican que es posible obtener ese tipo de polipirroles nanoestructurados.
Publicaciones en revistas internacionales
2 Presentaciones en Congresos Nacionales
3 Participación en Congresos Internacionales
4 Formación de recursos humanos a nivel maestría y doctorado
Los resultados de este proyecto son parte de los trabajos de implantes en ratas, de polipirroles sintetizados por plasma, para estudiar lesiones por sección completa de la médula espinal. Este tipo de materiales ha promovido la recuperación motriz y funcional en los animales implantados. El nivel de recuperación alcanzado significa un gran avance en el campo de lesiones medulares, ya que no ha habido hasta el momento recuperación similar reportada en lesiones de esta severidad, que usualmente producen parálisis total e irreversible.
Departamento de Física, Universidad Autónoma Metropolitana Iztapalapa
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