Bioactividad de cementos de fosfatos cálcicos sustituidos con estroncio y su aplicación en regeneración ósea

摘要

En este trabajo se parte de la hipótesis de que mediante la modificación de la fase líquida de los cemetos de brushite se pueden controlar sus propiedades físico químicas y mecánicas con objeto de obtener un cemento capaz de mantenerse como una sola pieza en un medio acusoso. Esta propiedad, al evitar la desintegración del material tendría un gran impacto en su aplicación en zonas de alto suministro sanguíneo. Además, la adición de sustancias como glucoaminoglicano para mejorar la cohesión del cemento puede influir en el comportamiento in vivo del biomaterial particularmente en su velocidad de reabsorción. Los objetivos de estudio de esta tesis son: 1. Desarrollar un método que permita estudiar la cohesión de los cementos de brushita y su aplicación para identificar los factores que influyen en la cohesión de estos cementos. 2. Estudiar la transformación de brushita a hidroxiapatita y comprobar la eficacia de los ácidos carboxilicos en la inhibición de esta transformación de fase y en la cohesión del cemento. 3. Comprobar la regeneración ósea conseguida in vivo con un cemento de brucita con mejor cohesión usando conejos como modelo de experimentación animal. 4. Inducir la sustitución iónica de los iones de calcio por iones de estroncio en el cristal de brushita por precipitación en un sistema de cemento utilizando dos métodos: la adición de una sal soluble de estroncio o el uso de un reactante sustituido por estroncio. 5. Evaluar el efecto de los iones de estroncio, incorporados en el cemento siguiendo los dos métodos anteriormente mencionados, en las propiedades químico-físicas del cemento de brushita. 6. Estudiar la biocompatibilidad in vitro del cemento modificado con estroncio utilizando una línea celular de osteoblastos.ud[ABSTRACT]The use of bone grafts in the repair of defects in dentistry has a long history of success, primarily with the use of autologous bone. With increasing technologic advances, researchers have been able to broaden the spectrum of grafting materials to allografts, xenografts, and synthetic materials. Osteoconductive and biocompatible calcium phosphate bone substitutes are widely used for the treatment of osseous defects caused by infection, tumors and trauma. A bone graft to function adequately must have a sufficient strength to withstand applied stresses and good cohesion, especially, when used in highly blood-perfused regions. Calcium phosphate cements are being used as bone graft substitutes. They are classified into hydroxyapatite and dicalcium phosphate dihydrate (DCPD or brushite) cements according to their final product. These cements are too weak to be used in load bearing areas, even though hydroxyapatite cements are stronger than brushite cements. However, brushite is metastable under physiological conditions and, in vivo studies have shown that brushite cement is highly resorbable. Brushite crystal-growth inhibition results in smaller crystals size allowing them to pack closely together and improving brushite cement mechanical properties. Furthermore, increasing brushite cement density improves the cement mechanical properties by reducing the cement porosity that is inversely proportional to the cement strength. This can be achieved by increasing the conversion of β-tricalcium phosphate (β-TCP) to brushite during the cement setting reaction.udud