Preparación de un scaffold biomédico a partir de ácido poli-DL-láctico (PDLLA) obtenido mediante polimerización por apertura de anillo (ROP) de DL lactida

Abstract

En la investigación se sintetizó ácido poli-DL-láctico por el método ROP (polimerización por apertura de anillo), y a partir del polímero obtenido se preparó un scaffold biomédico con propiedades útiles para su empleo en la ingeniería de tejidos. Se usó un rotavapor acoplado a una bomba de vacío bajo condiciones de atmósfera inerte con agitación constante a 100 rpm. Para optimizar los parámetros de síntesis del PDLLA se propuso un diseño de experimento factorial, los cuales fueron tiempo de oligomerización, tiempo de reacción ROP y concentración de catalizador, que a su vez contaron con dos niveles para cada variable. Los polímeros fueron caracterizados mediante FTIR, viscosimetría, DSC y TGA. El scaffold se obtuvo empleando una extrusora y una impresora 3D, y se evaluó su morfología, porosidad, propiedades mecánicas y ángulo de contacto. Los resultados demostraron que se obtiene PDLLA de alta masa molecular al emplear un tiempo de oligomerización de 6 horas, un tiempo ROP de 4 horas y una concentración de catalizador del 1%. Se evidenció que, con un tiempo de oligomerización de 4 horas no se lograban formar las cadenas poliméricas. En la caracterización por FTIR, todas las muestras obtenidas presentaron picos propios del PLA. Por otro lado, en el análisis de la masa molecular viscosimétrica, la muestra PLA-7 resultó ser el de mayor masa molecular, mientras que la muestra PLA-6, el de menor. El PLA-7 demostró tener los valores más altos en cuanto a propiedades térmicas, lo cual se relaciona con su alta masa molecular, además mediante análisis TGA se confirmó su estabilidad térmica a temperaturas menores a 40 °C, ya que su aplicación está pensada para ese rango de temperatura. El scaffold fabricado presentó una porosidad de 71.6%, un ángulo de contacto de 85.967°, con variaciones en su microestructura, y una de las tres muestras impresas presentó una resistencia a la compresión de 4.24 MPa y un módulo de elasticidad de 51.7 MPa, que son valores dentro del rango del hueso esponjoso humano.