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Title: Síntesis y caracterizacion de nanofibras de óxido de polietileno/quitosano retriculadas por uv dopadas con nanoparticuulas de oxido de zinc
metadata.dc.creator: Jóse Ignacio del Rio de Vicente
Keywords: INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA;CIENCIAS TECNOLÓGICAS
metadata.dc.date: Mar-2019
Description: La técnica de electrohilado permite la generación de fibras poliméricas ultrafinas con una gran variedad de aplicaciones como en la ingeniería de tejidos. En particular, las estructuras fibrosas electrohiladas basadas en el quitosano (CS) y el óxido de polietileno (PEO) son ampliamente utilizadas en la ingeniería de tejidos gracias a sus propiedades de biocompatibilidad y biodegradibilidad en el caso del quitosano y, biotolerancia en el caso del PEO además presentan la ventaja de que su estructura mimetiza la matriz extracelular y fomenta la migración celular. De igual manera se ha reportado el uso de nanopartículas de óxido de zinc (ZnO NPs) como agentes antimicrobianos dentro de estas estructuras para su uso en la curación de heridas. El quitosano por si solo presenta dificultad para ser utilizado en la técnica de electrohilado debido a su distribución de cargas, en cambio el PEO es fácilmente electrohilable pero tiene la limitación de ser soluble en un medio acuoso. Con frecuencia se utilizan mezclas Quitosano/PEO para trabajar la técnica de electrohilado pero se mantiene el PEO en bajas proporciones debido a que por su solubilidad no resulta ideal para aplicaciones dentro del cuerpo humano. En este trabajo se obtuvieron fibras de quitosano/PEO dopadas con ZnO NPs y sometidas a un proceso de reticulación por radiación UV. Se determinaron los parámetros de la fabricación de fibras con una proporción CS: PEO de 30:70 dopadas con 3% de ZnO NPs. La caracterización por SEM mostró que se obtienen fibras de alrededor de 250 nm de grosor con ZnO NPs de alrededor de 80 nm. La espectroscopia por XRD mostró la presencia de las nanopartículas en las fibras con una estructura cristalina de Wurzita. Las fibras obtenidas se sometieron a un proceso de reticulación por UV utilizando dos concentraciones de iniciador Pentaeritritol triacrilato (PETA) y sometidas a diferentes tiempos de exposición al UV. Se utilizó la prueba de hinchamiento para demostrar el grado de reticulación. Se logró demostrar que fibras con un 25% de iniciador PETA e irradiadas por un tiempo de 120 min llegan a hinchar hasta un 770% de su peso inicial. Esta técnica permite la fabricación de hidrogeles fibrosos con buena resistencia a un medio acuoso, que tienen la posibilidad de doparse con nanopartículas y que mantienen su estructura fibrosa lo cual presenta un gran potencial para su uso en la ingeniería de tejidos
The electrospinning technique allows the fabrication of ultrafine polymeric fibers with a great variety of applications such as tissue engineering. In particular, the fabrication of fibrous structures based on chitosan (CS) and polyethylene oxide (PEO) are widely used in tissue engineering due to the biocompatibility and biodegradability of chitosan and the biotolerability of PEO while their fibrous structure mimics the extracellular matrix and enhances cellular migration. Additionally, it has been reported the use of zinc oxide nanoparticles (ZnO NPs) as antimicrobial agents in these structures to use them as wound dressings. Chitosan by itself is hard to electrospin due to its deficient charge distribution, meanwhile PEO is easily electrospun but has the limiting property that it is soluble in an aqueous medium. Frequently, Chitosan/PEO mixtures are used in the electrospinning technique but the proportion of PEO is maintained to a minimum in tissue engineering applications due to the fact that its solubility limits its use in the human body . In this project ZnO NPs doped chitosan/PEO fibers were produced and crosslinked by an UV irradiation process. First, fabrication parameters were optimized for 30:70 CS:PEO fibers with a 3% ZnO NPs content. Scanning electron microscopy showed fibers around 250nm thick with ZnO NPs of around 80nm. X-ray spectroscopy confirmed the presence of ZnO NPs within the fibers with a crystalline wurzite structure. The produced fibers were UV irradiated using two concentrations of pentaerythritol triacrylate (PETA) as initiator and using different exposure times. Swelling test was used to show the crosslinking achieved. We demonstrate that fibers with a 25% PETA concentration irradiated 120 min achieve a swelling of up to 770% of their initial weight. This technique allows the fabrication of fibrous hydrogels that have a good resistance against dissolution in an aqueous medium, they can be doped with nanoparticles and they maintain their fibrous structure, all of which represents a great potential for its use in tissue engineering.
URI: http://ri-ng.uaq.mx/handle/123456789/1515
Other Identifiers: Quitosano
electrohilado
ingeniería de tejidos
reticulación
Chitosan
electrospinning
Tissue Engineering
UV Crosslinking
nanofibers
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