Aplicaciones biomédicas de materiales mesoporosos de sílice y de carbón

Abstract

Los biomateriales constituyen hoy en día un campo de investigación claramente multidisciplinar de gran interés para la sociedad. Las aplicaciones biomédicas de estos materiales abarcan desde sistemas para la liberación controlada de biomoléculas hasta la ingeniería de tejidos o la terapia celular. El objetivo de esta tesis ha consistido en la síntesis de materiales mesoporosos ordenados de sílice y de carbón con aplicaciones en biomedicina y biotecnología mediante la combinación del proceso sol-gel con el método de nanomoldeo con plantillas. La versatilidad del método sol-gel posibilita la obtención de una amplia variedad de materiales inorgánicos porosos de sílice biocompatibles, lo que ha motivado la puesta a punto de un método para la encapsulación durante la síntesis de células vivas en geles de sílice porosa. Además, la combinación del proceso sol-gel con la estrategia de nanomoldeo ofrece un amplio abanico de posibilidades para la obtención de materiales mesoestructurados con porosidad ordenada y excelentes propiedades texturales. Las matrices mesoporosas ordenadas de sílice se utilizan como sistemas de liberación local de biomoléculas adecuadas en el tratamiento de patologías óseas. En esta tesis, los esfuerzos han estado dirigidos a alcanzar un nivel de predicción adecuado del control de la dosis administrada. Asimismo, se ha evaluado el comportamiento frente a la infección y las propiedades mecánicas de estas biocerámicas. Finalmente, se han obtenido materiales mesoporosos ordenados de carbono como réplica inversa de materiales mesoporosos ordenados de sílice, atractivos como adsorbentes para aplicaciones en biomedicina y biotecnología. Estos materiales se han empleado a su vez como plantillas en la síntesis de hidroxiapatita, el fosfato de calcio más ampliamente utilizado en clínica médica, en la que el control de la estructura porosa podría representar ventajas en sus aplicaciones biomédicas en la regeneración de tejido óseo.