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Desarrollo y evaluación in vitro de andamios a base de colágeno y compuestos fitoquímicos para cicatrización
Development and in vitro evaluation of collagen scaffolds with phytochemical compounds for wound healing
ANGELICA ALEJANDRA CARDENAS CARREON
Johanna Bernáldez Sarabia
Ana Bertha Castro Ceseña
Acceso Abierto
Atribución
Andamio, colágeno, Moringa oleifera, 2-hidroxietilo de metacrilato, metil éter metacrilato de polietilenglicol, cicatrización
Scaffold, collagen, Moringa oleifera, 2-hydroxyethyl methacrylate, polyethylene glycol methyl methacrylate , wound healing
Un andamio es una estructura tridimensional con poros interconectados que, además de facilitar el crecimiento y proliferación de células, protege una herida contra bacterias y otros organismos que pudiesen colonizar la lesión. Además de porosos, biocompatibles y biodegradables, los andamios para cicatrización de heridas necesitan tener la suficiente estabilidad estructural para permitir su manipulación y colocación en la herida. Los biomateriales a base de colágeno son intrínsecamente biocompatibles y pueden formar estructuras altamente porosas. Sin embargo, tienen una integridad estructural pobre y se degradan rápidamente. Una alternativa es incorporar otros polímeros que modifiquen la estabilidad estructural de los materiales compuestos. En el presente trabajo de tesis, se prepararon andamios a base de colágeno modificados con 2-hidroxietilo de metacrilato (HEMA) y metil éter metacrilato de polietilenglicol (PEGMA) como plastificantes para modificar las propiedades estructurales de los andamios a base de colágeno. Si bien, la utilización de un andamio biocompatible y poroso puede facilitar la regeneración de un tejido lesionado, la incorporación de extractos naturales con propiedades antioxidantes, antiinflamatorias y antimicrobianas puede producir un material avanzado para promover la cicatrización de un tejido. Por lo que en este trabajo, también se evaluaron los efectos de diferentes concentraciones (0.5, 1 y 2% m/v) de extractos acuosos de Moringa oleifera, Hammamelis virginiana, Aloe vera y Calendula officinalis sobre el crecimiento de Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Klebsiella pneumoniae y Pseudomonas aeruginosa, bacterias asociadas a infecciones de heridas. El extracto de M. oleifera fue el único que tuvo actividad antimicrobiana contra S. aureus y K. pneumoniae, bajo las condiciones aquí utilizadas. Por lo tanto, se desarrollaron andamios a base de colágeno-HEMA-PEGMA-M. oleifera 2% (m/v). En este trabajo, se optimizaron las condiciones de fabricación de los andamios al punto en que se obtuvieron materiales con estabilidad estructural modificada, sin afectar las propiedades antioxidantes, antiinflamatorias, ni antimicrobianas contra S. aureus y K. pneumoniae, del extracto de M. oleifera contenido en los andamios. Por lo tanto, los materiales fabricados son una excelente opción para continuar su evaluación para su aplicación en la cicatrización de heridas.
A scaffold is a three-dimensional structure with interconnected pores that, in addition to facilitating the growth and proliferation of cells, protects a wound against bacteria and other organisms that could colonize the lesion. In addition to porous, biocompatible and biodegradable, scaffolds for wound healing need to have structural stability to allow manipulation and placement in the wound. Collagen-based biomaterials are intrinsically biocompatible and can form highly porous structures. However, they have poor structural integrity and high degradation rate. An alternative is to incorporate other polymers that modify the structural stability of composite material. In this thesis project, collagen-based scaffolds modified with 2-hydroxyethyl methacrylate (HEMA) and polyethylene glycol methyl methacrylate (PEGMA) were added as plasticizers to modify the structural properties of collagen-based scaffolds. Although the use of a biocompatible and porous scaffold can facilitate the regeneration of an injured tissue, the incorporation of natural extracts with antioxidant, anti-inflammatory and antimicrobial properties can produce an advanced material to promote wound healing. In this project, we also evaluated the effects of different concentrations (0.5, 1 and 2% w/v) of aqueous extracts of Moringa oleifera, Hammamelis virginiana, Aloe vera and Calendula officinalis on the growth of Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Klebsiella pneumoniae and Pseudomonas aeruginosa, bacteria associated with wound infections. The extract of M. oleifera was the only one that had antimicrobial activity against S. aureus and K. pneumoniae, under the conditions used here. Therefore, collagen-based scaffolds-HEMA-PEGMA-M. oleifera 2% (m / v) were developed. In summary, the scaffold manufacturing conditions were optimized to the point where materials with modified structural stability were obtained, without affecting the antioxidant, anti-inflammatory, or antimicrobial properties against S. aureus and K. pneumoniae, from the extract of M. oleifera contained in scaffolds. Therefore, these materials are an excellent option to continue evaluating for application in wound healing.
CICESE
2019
Tesis de maestría
Español
Cárdenas Carreón, A.A. 2019. Desarrollo y evaluación in vitro de andamios a base de colágeno y compuestos fitoquímicos para cicatrización. Tesis de Maestría en Ciencias. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California. 77 pp.
OTRAS
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