Examinando por Materia "Quitosano"

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    Cementos óseos acrílicos con capacidad de estimular la regeneración de tejido óseo.
    (Universidad del Valle, 2020) Valencia Zapata, Mayra Eliana; Mina Hernández, José Herminsul; Grande Tovar, Carlos David
    Los cementos óseos acrílicos (ABC) son materiales ampliamente usados en ortopedia en la fijación de prótesis articulares, estabilización de fracturas, como material de relleno de defectos óseos, entre otros. Desde el punto de vista d la primera aplicación, las funciones principales de los cementos son la transferencia de las cargas de servicio y del peso corporal de la prótesis al hueso y la inmovilización inmediata de la prótesis. A pesar de su uso extenso, los ABC presentan algunas desventajas relacionadas con la falta de bioactividad debido a su naturaleza inerte y la susceptibilidad a la generación de infecciones por bacterias, todo lo cual causa aflojamiento de las prótesis en el tiempo. Con el fin de aportar a la solución de algunos de los inconvenientes presentados por los ABC, en este Trabajo de Investigación Doctoral se planteó la incorporación de quitosano en porcentajes entre 0 ¿ 20% en peso con respecto a la fase sólida del cemento y óxido de grafeno en porcentajes entre 0 ¿ 0.5% en peso de la fase líquida. El GO fue sintetizado mediante el método de Hummers modificado y posteriormente caracterizado fisicoquímicamente mediante técnicas Espectroscópicas (FTIR, XPS y Raman), Difracción de rayos-X (DRX), Dispersión de Luz Dinámica (DLS) y Microscopia de Fuerza Atómica (AFM). El estudio del efecto de la incorporación del CS y el GO en los cementos sobre sus propiedades físicas, químicas, térmicas, mecánicas y biológicas en condiciones in vitro e in vivo, mostró que el CS le confiere a los cementos propiedades bioactivas además de incrementar la porosidad y la humectabilidad, favoreciendo la biocompatibilidad. Sin embargo, también se presenta la desventaja de que reduce las propiedades mecánicas de compresión y flexión. Por otro lado, la adición de GO incrementó las propiedades mecánicas y le confirió actividad antibacteriana al cemento. Asimismo, tanto el CS como el GO redujeron la temperatura máxima durante la reacción de polimerización e incrementaron el tiempo de curado y la rugosidad y el contenido de monómero residual. Cuando se incorporaron el CS y el GO juntos en la formulación del cemento, el efecto combinado de las cargas mostró una mayor osteointegración después de 3 meses de implantación en hueso parietal de ratas Wistar y las desventajas mecánicas incorporadas por el CS fueron compensadas gracias al refuerzo alcanzado con las nanopartículas de GO. A partir de los resultados obtenidos en esta investigación se aporta al estado del arte del conocimiento asociado a los ABC cargados con bajo contenido de CS y con GO, consiguiendo principalmente conferir propiedades bioactivas y antibacterianas a los ABC, manteniendo el cumplimiento de las propiedades mecánicas exigidas por la norma ISO 5833- 02. Estos resultados evidencian que las formulaciones desarrolladas son susceptibles de ser empleadas en aplicaciones en aplicaciones como artroplastias, relleno de defectos óseos, y demás usos donde se requiera un desempeño superior en el materia
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    Desarrollo de geles conductoras a base de quitosano. Efecto del agente entrecruzante [recurso electrónico]
    (2019-11-18) Montaño Hurtado, Daruin Hair; Lizcano Valbuena, William Hernando; Zuluaga Corrales, Héctor Fabio
    En el presente trabajo se prepararon hidrogeles conductores a base de quitosano entrecruzados con ácido dicarboxílicos (ácido oxálico, malónico, succínico y adípico), con el objetivo de evaluar los efectos que causan: la variación de la longitud de la cadena carbonada y la variación de la concentración de los agentes entrecruzantes, en las propiedades fisicoquímicas (viscosidad, conductividad iónica, pH y estabilidad) del hidrogel.La caracterización de los hidrogeles por espectroscopia infrarroja con transformada de Fourier (FT-IR) y la determinación de las propiedades fisicoquímicas, mostraron que, a medida que aumenta la longitud de la cadena carbonada de los agentes entrecruzantes, aumenta la densidad de entrecruzamiento por enlaces covalentes lo cual favorece el aumento de la viscosidad y estabilidad de los hidrogeles a iguales valores de pH. Mientras que la conductividad iónica de estos hidrogeles aumenta a medida que la longitud de la cadena carbonada de los agentes entrecruzantes se hace más corta, ya que ésta depende principalmente de las interacciones acido base entre el polímero y el agente entrecruzante y del número de grupos aminos protonados en el sistema, lo cual se ve favorecido con la disminución de la densidad de entrecruzamiento por enlaces covalentes.
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    Desarrollo de nanocompuestos de quitosano/óxido de grafeno como potenciales andamios para Ingeniería de Tejidos.
    (Universidad del Valle, 2019-03-22) Zuluaga Corrales, Héctor Fabio; Mina Hernández, José Herminsul; Valencia Llano, Carlos Humberto; Salazar, Liliana; Pustovrh, Carolina; Ortíz, Mario Alejandro; Navia Porras, Diana Paola; Delgado Ospina, Johannes; Grande, Carlos David; Valencia Zapata, Mayra Eliana; Grupo de Investigación Tejidos Blandos y Mineralizados (TEBLAMI); Grupo de Investigación de Biomateriales Dentales; Grupo de Investigación Síntesis y Mecanismos de Reacción en Química Orgánica - SIMERQO; Grupo de Investigación Grupo Materiales Compuestos (GMC); Grupo Biotecnología - Universidad de San Buenaventura Cali
    Uno de los grandes desafíos en el campo de la medicina, ha sido el relacionado con la regeneración del tejido óseo, ya que la pérdida de este, se da de manera constante por diferentes causas tales como, accidentes o enfermedades degenerativas. En esta investigación se desarrollaron andamios poliméricos basados en quitosano reforzado con óxido de grafeno con el fin de estudiar sus propiedades físicas, químicas, y biológicas para evaluar su posible aplicación en regeneración de tejido óseo. Estos se prepararon mediante las técnicas de electrospinning y liofilización. Para el electrospinning se empleó CS comercial con un peso molecular promedio viscoso (Mv) de 144900 g/mol y un grado de desacetilación (DA) de 90 % calculado por análisis elemental y resonancia magnética nuclear protónica (RMN 1H) y GO sintetizado mediante un método modificado de Hummers. Por otro lado, los andamios obtenidos por liofilización fueron preparados con CS extraido experimentalmente del micelio del hongo Aspergillus Niger con un rendimiento del 11,5%, un peso molecular promedio viscoso (Mv) y promedio en peso (Mn) de 18715 g/mol y 6482 g/mol, respectivamente y un grado de desacetilación (DA) de 55,7% y 66,7% calculados por el método potenciométrico y por RMN-1H respectivamente. Tanto los andamios electrohilados como los liofilizados fueron preparados con tres formulaciones que presentaban diferente porcentaje de GO (0, 0.5 y 1 %); estos fueron analizados mediante SEM, FTIR, degradación hidrolítica en fluido biológico simulado, pruebas antibacterianas y experimentación in vivo mediante implantación subcutánea en biomodelos ratas Wistar. Los resultados demostraron que los andamios son biocompatibles, biodegradables y poseen propiedades antibacterianas, confirmando su potencial para ser aplicados en ingeniería de tejidos y regeneración celular.
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    Determinación de los cambios en altura y densidad ósea después de un proceso de preservación con un sustituto óseo sintético.
    (2016-11-10) Henao, Sandra Lorena; Morales, Lina Mariel; Valencia, Carlos; Arce, Sandra; Jaramillo, Adriana; Cruz, Carlos; Martínez, Carlos
    Objetivo: Determinar los niveles de altura y densidad osea alcanzada en alvéolos postexodoncia, 15 dias y tres meses despues de ser injertados con un sustituto óseo experimental. Materiales y Métodos: Se distribuyeron aleatoriamente 37 alvéolos postexodoncia en dos grupos, uno experimental (n=21) y otro control (n=16). En el grupo experimental se utilizó un material compuesto por β-Fosfato tricalcico y quitosano, en el grupo control se empleó un producto comercial compuesto por una mezcla bifásica de hidroxiapatita (HA) y fosfato tricalcico (TCP). Se realizaron tomografías a los 15 días y 3 meses postquirúrgicos determinando niveles óseos (altura y anchura en la zona injertada); también se determinó la densidad ósea utilizando unidades Hounsfield. La información obtenida se procesó con la aplicación STATA versión 13. Se calcularon frecuencias para el sexo, tipo de alvéolo y tipo de injerto utilizado, y para las variables numéricas de edad, densidad ósea, altura ósea, grosor crestal, se establecieron promedios y desviación estándar. El nivel de confianza se estableció en 95% y el nivel de significancia en 5%. Resultados: Al comparar la densidad y altura ósea en los dos grupos no se encontraron diferencias estadísticamente significativas, pero si al comparar el ancho en la zona de la cresta (p<0.05). Conclusiones: El biocompuesto cerámico con quitosano mostró ser útil en preservar niveles óseos en los alvéolos postexodoncia y presentó diferencias estadísticamente significas en el ancho del reborde. Aim: Determine bone density and height reached fifteen (15) days and three (3) months after being grafted an sockets with a synthetic bone substitute and compared with experimental ceramic biocomposite. Materials and Methods: Thirty-seven sockets (37) selected randomly were grafted in clinics of the University of Valle, sixteen sockets (16) for control group and twenty (21) for the experimental group. CT scans were performed at 15 days and 3 months post-surgery determining bone levels: vertical height and width in the grafted area; bone density is also determined by analyzing Hounsfield units. The information obtained was processed with the STATA version 13 application frequencies for gender, type of socket and type of graft used, and for numeric variables of age, bone density, bone height, thickness crestal, averages were established and deviation were calculated standard. The confidence level was set at 95% and the significance level of 5%. Results: Bone density and height, no statistically significant differences between the intervention group (group 1) and control (group 2). For peak thickness statistically significant differences (p<0.05). The variation or change between start and end of follow within each group found that there is no statistically significant difference. Conclusions: The ceramic biocomposite with chitosan and graft tricalcium phosphate and hydroxyapatite no statistically significant differences in density and height in the scans at 15 and 90 days. The bone width showed statistically significant differences.
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    Determining the Relation between the Proportion of the Amino Group and the Degree of Deacetylation of Chitosan.
    (2015-09-21) Escobar Sierra, Diana Marcela; Castro Ramírez, Alex Mauricio; Vergara Castrillón, Natalia Andrea
    Several methods such as elemental analysis or infrared spectroscopy technique (IR) have been already developed to determine the degree of N-acetylation, for chitin and chitosan. This paper proposed the potentiometric technique to determine the relationship between the amino group proportion and the deacetylation degree of chitosan, using two chitosan samples obtained from different sources: one, by previously established protocols, and a commercial chitosan. The polymers tested were characterized by X-ray Diffraction and Fourier Transform Infrared Spectroscopy to verify the purity of the polymers. The proposed technique allowed us to demonstrate that the molecular weight of the synthesized chitosan are within the range reported for the biopolymer with amino group proportions similar to those obtained for samples of commercial chitosan. Resumen Varios métodos han sido desarrollados para determinar el grado de N-acetilación de la quitina y el quitosano, como el análisis elemental, o la espectroscopía de infrarrojo (IR). En este trabajo se propuso emplear el método potenciométrico para determinar la relación entre el porcentaje del grupo amino y el grado de desacetilación del quitosano, para lo cual se emplearon dos muestras de quitosano obtenido de diferentes fuentes (utilizando protocolos establecidos previamente) y un Espectroscopía de Infrarrojo con Transformada de Fourier para corroborar la pureza de los polímeros. La técnica propuesta permitió demostrar que el peso molecular de los quitosanos sintetizados se encuentra dentro de los márgenes reportados para dicho biopolímero, con una proporción del grupo amino muy similar a la obtenida para muestras de quitosano comercial.
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    Elaboración y caracterización biológica de andamios de quitosano con óxido de grafeno obtenidos mediante técnicas de liofilización y/o electrohilado
    (Universidad del Valle, 2017) Villamarin Cabal, Yerson Arley; Silva Porras, Juan Camilo; Valencia Zapata, Mayra Eliana; Grande Tovar, Carlos David
    La ingeniería de tejidos, radica en aplicar los conceptos de ingeniería en sinergia con algunos principios biológicos enfocados en el desarrollo de estructuras que posibiliten preservar o recomponer sistemas biológicos existentes, promoviendo de este modo, estrategias para la regeneración o recuperación de sistemas celulares completos o tejidos. Tales estrategias se han ido enfocando en las patologías de alteración de la arquitectura del tejido y se centran en el trasplante de células en combinación con materiales soporte (Di, Sittinger, y Risbud 2005). Dichos materiales de soporte corresponden a los llamados andamios o scaffolds, que se presentan como cimientos temporales para el crecimiento y proliferación celular mientras se da la regeneración del tejido, utilizando materiales como el quitosano (QS) que presenta características que se asimilan en algunos aspectos a la matriz extracelular ósea, la cual mimetiza el hábitat común de las células y provee condiciones ambientales adecuadas para su interconexión y crecimiento (Lim, Chai, y Loh 2017). Sin embargo, la insuficiencia de estabilidad mecánica del andamio de QS en aplicaciones sometidas a altos esfuerzos, limita su utilización en la práctica clínica, por lo que se ha decidido investigar en materiales de refuerzo y mejoramiento a estas y otras propiedades. Por lo anterior, se planteó el estudio del comportamiento del óxido de grafeno (GO) como material de refuerzo en andamios de QS, debido a sus excelentes propiedades mecánicas y fisicoquímicas como la hidrofilicidad, alta dispersibilidad y la habilidad de promover interacciones biológicas a través de los grupos funcionales presentes en su superficie (Dinescu et al. 2014). En este trabajo se presentan los resultados obtenidos en la elaboración y caracterización de andamios de QS reforzados con GO mediante electrohilado y liofilización. La comparación de las propiedades mecánicas y biológicas de los andamios obtenidos por ambos métodos de conformado, permitió establecer el método más eficiente y práctico en vista de la futura implantación del andamio
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    Estudio de la adición de andamios de ácido poliláctico en películas de quitosano.
    (Universidad del Valle, 2020) Cadavid Mejía, Oscar Alberto; Ramírez Narváez, Andrea Sthefannia; Valencia Zapata, Mayra Eliana; Mina Hernández, José Herminsul
    En esta investigación se realizaron andamios fibrosos de ácido poliláctico (PLA) por el método de electrohilado, películas de Quitosano y se evaluó el efecto del reforzamiento de andamios fibrosos de PLA en películas de Quitosano. La obtención de andamios fibrosos por la técnica de electrohilado se realizó utilizando cloroformo y un sistema binario de solventes (Acetona-Dimetilformamida). La caracterización de los andamios fibrosos se realizó por medio de la microscopia electrónica de barrido (SEM). Las mejores fibras fueron obtenidas con el sistema binario de solventes en relación 70:30 respectivamente. La obtención de películas de Quitosano por medio de la técnica de evaporación de solvente, para aplicación deseada se eligió una concentración del polímero al 0.5% (p/v) en una solución de ácido acético al 2%. Finalmente, la evaluación del efecto del reforzamiento en el material compuesto evidenció una disminución de las propiedades mecánicas a tensión debido a la posible catálisis hidrolítica ácida del andamio fibroso de PLA.
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    Preparación y caracterización de geles conductores a base de quitosano para posibles aplicaciones biomédicas.
    (2018-07-24) Padilla Quintero, Beatriz C.; Cardona Trujillo, Valentina; Muñoz, Gustavo; Lizcano Valbuena, William H.; Zuluaga, Fabio; Giraldo Parra, Wilson Leonardo; Rodríguez Marmolejo, Andrés F.
    Los geles poliméricos tienen un rango amplio de aplicaciones biomédicas incluyendo su uso para el crecimiento de tejidos, la liberación controlada de fármacos, la inmovilización de enzimas, entre muchas otras. Debido a la capacidad que tienen los geles para almacenar agua en su interior y a la conducción iónica que se puede generar a través de grupos funcionales ionizables, estos materiales pueden llegar a tener aplicaciones en el diagnóstico clínico y la electroterapia. En la presente investigación se prepararon geles conductores a base de quitosano, el cual es un polímero biodegradable y biocompatible, usando glutaraldehído como agente entrecruzante. Los geles de quitosano se caracterizaron por espectroscopia infrarroja con transformada de Fourier (FTIR) y se determinaron además sus valores de viscosidad (μ), conductividad eléctrica (κ) y pH. Estas propiedades variaron conforme se modificó el grado de entrecruzamiento. Una de las muestras con valores comparables con los geles de formulación comercial presentó una viscosidad absoluta de 365x103 cP, una conductividad iónica de 0.2140 Sm-1 y un pH de 3.5, valores prometedores para su aplicación en geles comerciales con aplicaciones biomédicas.
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    Preparation and characterization of scaffold nanofibers by electrospinning, based on chitosan and fibroin from Silkworm (Bombyx mori)
    (Universidad del Valle, 2017-01-30) Cárdena Pérez, Yesica C.; Vera Graziano, Ricardo; Muñoz Prieto, Efrén d. J.; Gómez Pachón, Edwin Y.
    (Eng) Here we present a study on the preparation of scaffolding for nanofibers composed of chitosan (QS) and fibroin from cocoon silkworm (Bombyx mori) (FGS) for its potential use in biomedicine. The scaffolds conformed by nanofibers were prepared from different mixtures of QS and FGS. They were characterized with analytical techniques such as scanning electron microscopy-SEM, infrared spectroscopy-FTIR, X-ray diffraction-XRD, Thermogravimetric Analysis-TGA, Differential Scanning Calorimetry-DSC and Citocompatibility tests, to determine its morphology, functional groups, thermal transitions, and cell viability of the scaffolding QS/FGS. Nanofibers of different diameters of QS/FGS (8-177 nm) were obtained and compared with the fibers of cocoons (22-36 μm) and fibroin (7-13 μm). The best scaffolds were achieved from a physical mixture with a weight ratio QS: FGS (1:3) dissolved in trifluoroacetic acid under the following electrospinning parameters. Voltage: 20 kV, injection flow: 0.5 ml/h, needle-collector distance: 12 cm, relative humidity: 28% Temperature: 25 ° C. It was determined that the scaffolding QS/FGS possessed fibers with nanometric diameters less than 200 nm, which allow optimal cell adhesion and thermal stability at the application site, with a view to control the degradation of the scaffold. Thermal analyses, supplemented with XRD studies reveal the internal structure of the fibers. Besides Cytocompatibility test on prepared cell scaffolds, it indicates that the integrity requirement was achieved and the necessity to control the pH to achieve an increased cell viability. The results show that nanofibers QS/FGS can be a good candidate for tissue engineering in biomedical applications such as scaffolds.
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    Sintesis de nanocompuestos de Quitosano/Óxido de Grafeno por el Método de Liofilización como potenciales andamios para ingeniería de tejidos.
    (2018-06-08) Valencia Valvuena, César Andrés; Grande Tovar, Carlos David; Zuluaga Corrales, Héctor Fabio
    La reparación de tejidos dañados, constituye un tema de suma importancia para la medicina por lo que se prepararon nuevos andamios que pueden permitir el crecimiento natural de la células. Estos se prepararon utilizando quisotano (CHIT) y óxido de grafeno (GO), mediante la técnica de liofilización.