Revista de patología y medicina dental.

Abstracto

Materiales dentales 2018: hidrogeles en medicina dental regenerativa - Pierre Weiss, Universidad de Nantes

Pierre Weiss

Esta conferencia dará un diagrama del uso de hidrogeles para la medicación dental regenerativa. Los hidrogeles son sistemas tridimensionales que pueden contener una gran cantidad de agua. Más del 90% del cuerpo está hecho de macromoléculas reticuladas real o artificialmente en mezclas de alto contenido de agua y solventes. Los hidrogeles tienen similitudes auxiliares con las redes extracelulares (ECM) y una flexibilidad que los convierte en los competidores perfectos en el diseño de tejidos, sistemas de administración de sedación y dispositivos médicos específicos. Hace 20 años, estructuramos suspensiones bioactivas inyectables en agua de producción de cerámica de fosfato de calcio para recuperaciones óseas y periapicales. Debido a la fuga de estas suspensiones, nos centramos en hidrogeles inyectables antes de fijarlos in situ mediante reticulación física o sintética para formar estructuras 3D. Finalmente, establecimos una plataforma para desarrollar una serie de hidrogeles innovadores para la recuperación de tejido óseo, periodontal y endodóntico. Hemos elaborado nuestro sistema en relación a las macromoléculas de polisacáridos, ya que son materiales sostenibles, que proceden de fuentes orgánicas y en su mayoría son biocompatibles, no tóxicos y biodegradables. Hemos elaborado un grupo de macromoléculas silanizadas y metacriladas capaces de reaccionar formando hidrogeles biocompatibles. Los polímeros silanizados son hidrogeles autoendurecibles capaces de reticularse covalentemente en condiciones de pH variables, sin la adición de agentes de reticulación tóxicos. Los polímeros metacrilados permiten la reticulación de imágenes in situ bajo la luz de la odontología convencional utilizando fotoiniciadores citocompatibles. Todas estas macromoléculas pueden unirse en hidrogeles multicomponentes, lo que representa una metodología para mejorar las propiedades mecánicas de los biomateriales o para adaptar las propiedades para abordar problemas específicos. Para la plataforma mineral, hemos estudiado compuestos de partículas de fosfatos de calcio o hormigones con hidrogel, aumentando la flexibilidad y creando una estructura permeable a gran escala para proponer hormigones de hueso espumoso. Para aplicaciones endodónticas, comenzamos a investigar la dentina triturada en hidrogel de alto pH para la liberación de factores de crecimiento autólogos locales y para explorar detalles galénicos específicos para el transporte de átomos dobles. Los puntos de vista futuros de nuestro procedimiento se están moviendo hacia los métodos de impresión 3D y bioimpresión. Utilizaremos nuestra plataforma de hidrogel para preparar tintas (bio)ajustables en todo el mundo para aplicaciones específicas en medicina dental personalizada.

Hydrogels are regular or manufactured polymers with high water engrossing limit that are generally researched for huge applications in regenerative medication. Lately, injectable hydrogels have risen as a promising biomaterial for restorative conveyance of cells and bioactive atoms for tissue recovery in dentistry and medication as a result of their tunable tissue–like properties, controllability of debasement and discharge conduct, versatility in a clinical setting for insignificantly obtrusive surgeries, and capacity to comply with the three–dimensional (3–D) deformity after gelling.

Normal hydrogels are regularly utilized in regenerative applications, because of their intrinsic organic attributes and similarity to the local extracellular network (ECM). A portion of the characteristic polymers incorporate collagen, fibrin, hyaluronic corrosive, gelatin, chitosan, and

alginate. On opposite, manufactured hydrogels have finely–tuned properties, for example, debasement and mechanics and are exceptionally reproducible with little group to–bunch variety. The most utilized engineered hydrogels for regenerative applications depend on poly (ethylene glycol) (PEG). Of note, these exceptionally hydrated systems can be held together by means of physical or synthetic cross connections, can be made biodegradable, and receptive to explicit boosts, for example, pH and temperature, and can be built to convey helpful cells and bioactive factors in a continued and controlled manner.

In craniofacial and dental tissue designing, a change in perspective is occurring from utilizing manufactured embeds and tissue unions to tissue building approach utilizing biomimetic biomaterial platforms, especially injectable hydrogels coordinated with cells and bioactive atoms to recover a heap of tissues including ligament, bone, nerves, veins and delicate tissues (for example muscle, subcutaneous fat and skin). Also, in regenerative endodontic, injectable hydrogels have exhibited the possibility of conveying dental mash foundational microorganisms, supporting lattice (for example lacquer subsidiary) and development factors (for example stromal–determined development factor (SDF)– α1, fibroblast development factor (FGF)– 2, and bone morphogenetic protein (BMP)– 7) to help arrangement of the dentin–mash complex. An ongoing development in tissue building additionally exhibited the capability of the 'homing' approach for craniofacial and dentin–mash recovery, utilizing biomaterial framework and bioactive particles to enact endogenous cell relocation and tissue fix.

Los avances en la ciencia de los materiales han permitido la creación de hidrogeles sintéticos y naturales con un ajuste autónomo de la síntesis de compuestos y de las propiedades físicas, incluida la solidez. Por ejemplo, los hidrogeles de tiramina de ácido hialurónico (HA-Tyr) se formaron mediante el acoplamiento oxidativo de fracciones de tiramina, que fue catalizado por peróxidos de rábano picante (HRP) y peróxido de hidrógeno (H2O2). Las tasas de gelificación y la solidez de los hidrogeles se pueden ajustar de forma autónoma modificando el HRP y el H2O2, por separado. En el diseño de tejidos de ligamentos, se observó que el microambiente tridimensional ajustable de los hidrogeles HA-Tyr modificó la condrogénesis de células mesenquimales no desarrolladas, donde la acumulación de células y el desarrollo de ligamentos mejoraron en las redes reticulares inferiores.

Para superar las posibles limitaciones de los materiales individuales, los hidrogeles compuestos y las estructuras híbridas han ganado prominencia últimamente. En el diseño de tejido óseo, los hidrogeles compuestos se pueden fabricar mezclando dos materiales poliméricos diferentes o posiblemente uniéndolos con etapas inorgánicas, por ejemplo, hidroxiapatita, fosfato de calcio y biovidrios para mejorar las propiedades mecánicas, así como la utilidad adicional para la recuperación ósea. Entre los hidrogeles compuestos, el hidrogel compuesto de quitosanoglicerofosfato termorresponsivo tiene propiedades antibacterianas y osteoinductivas ventajosas, y adaptabilidad para mezclarse con diferentes materiales, por ejemplo, el colágeno y la gelatina, lo que hace que los hidrogeles compuestos sean una opción atractiva para el diseño de tejido óseo craneofacial. En la construcción de tejido adiposo, los hidrogeles compuestos y multifuncionales se pueden fabricar uniendo la red de grasa descelularizada a la red de hidrogeles para reproducir la condición similar a la grasa para la recuperación del tejido adiposo.