Ethanolic extract of Aloe arborescens stimulates neonatal rat calvarial cells proliferation, migration and osteogenic differentiation

The medicinal plant Aloe arborescens Miller has chemical compounds that could stimulate the activity of bone-forming cells, but no studies have been found in this regard. We evaluated the effects of different dilutions of aqueous (1/10; 1/100; 1/1000) or ethanolic (1/1000; 1/2000; 1/5000) extracts of parenchyma from A. arborescens on the viability, proliferation, migration and osteogenic differentiation of primary cell cultures from neonatal rat calvaria. In none of the conditions studied did cell viability decrease (p ≤ 0.01). Furthermore, the 1/5000 ethanolic extract dilution showed a positive effect on cell viability at 48 h and 72 h and the latter was correlated with a 27 % (p ≤ 0.01) increase in cell proliferation. Ethanolic extract significantly stimulated cell migration and cultured mineralization with respect to control, showing the maximal effect at a dilution 1/5000. Together, the results show that the A. arborescens extracts do not have toxic effects. In addition, ethanolic extract stimulates proliferation, migration and osteogenic differentiation of rat calvarial cells, suggesting a potential bone anabolic action.Fil: Blanco, Nicolás Olegario. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Ciencias Biológicas y Biomédicas del Sur. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Biología, Bioquímica y Farmacia. Instituto de Ciencias Biológicas y Biomédicas del Sur; ArgentinaFil: Gili, Valeria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Ciencias Biológicas y Biomédicas del Sur. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Biología, Bioquímica y Farmacia. Instituto de Ciencias Biológicas y Biomédicas del Sur; ArgentinaFil: Laiuppa, Juan Andrés. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Ciencias Biológicas y Biomédicas del Sur. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Biología, Bioquímica y Farmacia. Instituto de Ciencias Biológicas y Biomédicas del Sur; ArgentinaFil: Santillán, Graciela Edith. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Ciencias Biológicas y Biomédicas del Sur. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Biología, Bioquímica y Farmacia. Instituto de Ciencias Biológicas y Biomédicas del Sur; Argentin

Self-fluorescent antibiotic MoOx–hydroxyapatite: a nano-theranostic platform for bone infection therapies

Nowadays, the repair of large-size bone defects represents a huge medical challenge. A line of attack is the construction of advanced biomaterials having multifunctional properties. In this work, we show the creation of biocompatible MoOx-hydroxyapatite nanoparticles (nano-HA/MoOx) that simultaneously exhibit self-activated fluorescence and antibiotic skills. Along this text, we demonstrate that the insertion of molybdenum, an essential trace element, into the non-stoichiometric calcium deficient hydroxyapatite lattice generates intrinsic electronic point defects that exacerbate its epifluorescence blue emission and provokes new red emissions, preserving, always, its bioactivity. Furthermore, these point defects, acting as electron acceptors, stimulate the materials´ biological redox status and promote the death of pathogen microorganisms after their direct contact. A putative mechanism, by which bacteria lose electrons from their metabolic circuit that alter the function of their cytoplasmic membrane and potentially die, agrees with our results. Our findings highlight the importance of tuning the electronic communications between biomaterial interfaces and biological units, and support the use of self-fluorescent MoOx-hydroxyapatite nanoparticles as fundamental building blocks for new real-time imaging platforms against bone infection.Fil: Placente, Damián. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Química del Sur. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Química. Instituto de Química del Sur; ArgentinaFil: Ruso, Juan Manuel. Universidad de Santiago de Compostela; EspañaFil: Baldini, Monica Diana. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Biología, Bioquímica y Farmacia; ArgentinaFil: Laiuppa, Juan Andrés. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Ciencias Biológicas y Biomédicas del Sur. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Biología, Bioquímica y Farmacia. Instituto de Ciencias Biológicas y Biomédicas del Sur; ArgentinaFil: Sieben, Juan Manuel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Ingeniería Química. Instituto de Electroquímica y Corrosión; ArgentinaFil: Santillán, Graciela Edith. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Ciencias Biológicas y Biomédicas del Sur. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Biología, Bioquímica y Farmacia. Instituto de Ciencias Biológicas y Biomédicas del Sur; ArgentinaFil: Messina, Paula Verónica. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Química del Sur. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Química. Instituto de Química del Sur; Argentin

Nano-hydroxyapatite for use in bone tissue repair

Bone can be considered as a biological hybrid material composed of organic and inorganic components: collagen and rod-shaped hydroxyapatite (HAP) of 20–50 nm lengths. The synthetic hydroxyapatite (Ca10(PO4)6(OH)2) has been extensively used as a bone substitute material due to its chemical and structural similarities with natural mineral bone. One way to obtain HAP nanoparticles is by using self-assembled amphiphilic molecules as structure directors. This study involves different hexadecyltrimethylammonium bromide (CTAB) micellar-block copolymer organized networks. Inorganic precursors were added in sequence to the CTAB-polymer solution, followed by a hydrothermal treatment. The final product was separated from the suspension by filtration and then dried. The X-ray diffraction and infrared spectroscopy pattern of the materials synthesized corresponds to the HAP pattern. Transmission and scanning electron microscopy microphotographs show a fiber network composed by 37 nm length HAP nanorods. After treatment with simulated body fluid (SBF) a layer of HAP nanocrystals grew on the material surface; that is related to the bioactivity of the material. To confirm the samples' biocompatibility, calvarial osteoblasts obtained from neonatal rats were exposed to the material and then, viability and cell adhesion were evaluated. A new method of HAP nanocrystals with similar shape, morphology and chemical characteristics of bone were developed. After SBF immersion, material revealed a spherulitic-like HAP layer that implies a positive physiological response and good bond ability to the host tissue. Therefore, nanomaterials obtained by the proposed synthesis could have a wide range of biomedical applications.Fil: D'elía, Noelia Laura. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Química del Sur. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Química. Instituto de Química del Sur; ArgentinaFil: Gravina, Noel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Química del Sur. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Química. Instituto de Química del Sur; ArgentinaFil: Laiuppa, Juan Andrés. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Biología, Bioquímica y Farmacia; ArgentinaFil: Santillán, Graciela Edith. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Biología, Bioquímica y Farmacia; ArgentinaFil: Messina, Paula Verónica. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Química del Sur. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Química. Instituto de Química del Sur; Argentin

Bone-repair properties of biodegradable hydroxyapatite nano-rod superstructures

Nano-hydroxyapatite (nano-HAp) materials show an analogous chemical composition to the biogenic mineral components of calcified tissues and depending on their topography they may mimic the specific arrangement of the crystals in bone. In this work, we have evaluated the potential of four synthesized nano-HAp superstructures for the in vitro conditions of bone-repair. Experiments are underway to investigate the effects of the material microstructure, surface roughness and hydrophilicity on their osseo-integration, osteo-conduction and osteo-induction abilities. Materials were tested in the presence of both, rat primary osteoblasts and rabbit mesenchymal stem cells. The following aspects are discussed: (i) cytotoxicity and material degradation; (ii) rat osteoblast spreading, proliferation and differentiation; and (iii) rabbit mesenchymal stem cell adhesion on nano-HAp and nano-HAp/collagen type I coatings. We effectively prepared a material based on biomimetic HAp nano-rods displaying the appropriate surface topography, hydrophilicity and degradation properties to induce the in vitro desired cellular responses for bone bonding and healing. Cells seeded on the selected material readily attached, proliferated and differentiated, as confirmed by cell viability, mitochondrial metabolic activity, alkaline phosphatase (ALP) activity and cytoskeletal integrity analysis by immunofluorescence localization of alpha-smooth muscle actin (α-SMA) protein. These results highlight the influence of material´s surface characteristics to determine their tissue regeneration potential and their future use in engineering osteogenic scaffolds for orthopedic implants.Fil: D'elía, Noelia Laura. Universidad Nacional del Sur; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Bahía Blanca. Instituto de Química del Sur; ArgentinaFil: Mathieu, Colleen. École Polytechnique. Institute of Biomedical Engineering; CanadáFil: Hoemann, Caroline D.. École Polytechnique. Institute of Biomedical Engineering; Canadá. Groupe de Recherche en Sciences et Technologies Biomédicales; Canadá. École Polytechnique. Department of Chemical Engineering; CanadáFil: Laiuppa, Juan Andrés. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Biología, Bioquímica y Farmacia; ArgentinaFil: Santillan, Graciela Edith. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Biología, Bioquímica y Farmacia; ArgentinaFil: Messina, Paula Veronica. Universidad Nacional del Sur; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Bahía Blanca. Instituto de Química del Sur; Argentin

Efecto de nucleótidos extracelulares y Litio en la proliferación y diferenciación de osteoblastos de rata

Mucha información se ha obtenido respecto del desarrollo y regulación de los procesos de proliferación y diferenciación celular de osteoblastos, tanto in vitro como in vivo. Del mismo modo, décadas de trabajo han mostrado que GSK3/β-catenina y el sistema de señalización celular autocrino/paracrino mediado por ATP y otros nucleótidos (señalización purinérgica) cumplen un rol fundamental en los mecanismos de comunicación intercelular, en diversos organismos, regulando procesos de proliferación, migración, diferenciación y/o apoptosis en variados tipos celulares, incluyendo osteoblastos. Por otro lado, estudios in vitro e in vivo, y evidencia epidemiológica en seres humanos, han mostrado que el catión Litio (Li+), inhibidor de GSK3, es un potente modulador de la fisiología ósea.El objetivo del presente trabajo fue evaluar la capacidad regulatoria de nucleótidos extracelulares en la proliferación y diferenciación osteoblásticas, así como el rol del Litio en los procesos mencionados. Para esto, células de cultivo primario de calvaria de rata neonata fueron tratadas con ATPγS, (10-100 µM), LiCl (4-10 mM) o vehículo, y se sometieron a Citometría de Flujo y tinción con Cristal Violeta, para evaluar proliferación celular. La expresión y traslocación nuclear de β-catenina luego de los tratamientos se evaluó por inmunofluorescencia. Por su parte, la diferenciación osteoblástica fue estudiada mediante medición de Actividad enzimática de Fosfatasa Alcalina (FAL) y evaluación de la capacidad de mineralización de los cultivos, por tinción de las deposiciones de Calcio con Rojo de Alizarina.El tratamiento de las células con LiCl 10 mM, indujo disminuciones en la síntesis de ADN (p< 0,05) y la capacidad mineralizante (p< 0,01). En cambio, el tratamiento con ATPγS (10 y 100 µM), mostró aumentos tanto en la capacidad proliferativa (p< 0,05) como en la mineralización (p< 0,05). Por otro lado, la incubación de las células con LiCl (4-10 mM) o ATPγS 10 µM provocó aumentos en la actividad enzimática de Fosfatasa Alcalina (p< 0,001 y p< 0,005, respectivamente) y en la expresión y traslocación nuclear de β-catenina.En su conjunto, estos resultados sugieren que la inhibición de GSK3 podría estar involucrada en la modulación de la diferenciación osteoblástica por ATPγS en etapas tempranas del proceso, dada la similitud de efectos con el LiCl (actividad FAL y expresión y translocación nuclear de β-catenina). Mientras que no estaría implicada en los procesos de proliferación y mineralización, dado que la inhibición de GSK3 por LiCl reprime ambos.Fil: Laiuppa, Juan Andrés. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Ciencias Biológicas y Biomédicas del Sur. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Biología, Bioquímica y Farmacia. Instituto de Ciencias Biológicas y Biomédicas del Sur; ArgentinaFil: Santillán, Graciela Edith. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Ciencias Biológicas y Biomédicas del Sur. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Biología, Bioquímica y Farmacia. Instituto de Ciencias Biológicas y Biomédicas del Sur; ArgentinaXXXIV Reunión Anual de la Asociación Argentina de Osteología y Metabolismo MineralCiudad Autónoma de Buenos AiresArgentinaAsociación Argentina de Osteología y Metabolismo Minera

Effect of Combined Action of Extracellular ATP and Elevated Calcium on Osteogenic Differentiation of Primary Cultures from Rat Calvaria

The in vitro osteogenic differentiation has been intensively studied. However, it is not yet clear precisely how osteogenesis can be optimized.Changes in extracellular Ca2þ concentration ([Ca2þ]e), as well as modulation of purinergic receptors play an important role in the regulation ofosteoblasts differentiation and bone formation. In this study, we investigated the effects of a combined treatment of ATPg-S and high [Ca2þ]e(5.35 mM) on osteogenic differentiation and function of primary cell cultures from rat calvaria. Our results indicate that ATPg-S stimulates celltransition from the G0 to S phase of cell cycle, involving the PI3K signaling pathway. Treatment with 10 or 100 mM ATPg-S and [Ca2þ]e (ATP-[Ca2þ]e) for 48 h increases cell number significantly above the control. ATPg-S treatment in osteogenic medium containing [Ca2þ]e stimulatesthe gene expression of BMP-4, BMP-5, and OPN at 16, 48, and 72 h, respectively, above control. In same conditions, treatment for 6 days with10mMUTP or 100mMUDP significantly increased the ALP activity respect to control. Cells grown in osteogenic medium showed a statisticallysignificant increase in calcium deposits at 15 and 18 days, for 10mMATPg-S treatment, and at 18 and 22 days, for [Ca2þ]e treatment, respect tocontrol but ATP-[Ca2þ]e treatment shown a significant greater mineralization at 15 days respect to ATPg-S, and at 18 days respect to bothagonists. In conclusion, we demonstrated that an osteogenic medium containing 10mM ATPg-S and 5.35mM [Ca2þ]e enhance osteogenesisand mineralization by rat primary calvarial cells cultures.Fil: Laiuppa, Juan Andrés. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca; Argentina. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Biología, Bioquímica y Farmacia; ArgentinaFil: Santillán, Graciela Edith. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca; Argentina. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Biología, Bioquímica y Farmacia; Argentin

Efectos de extractos de Opuntia megapotamica (Cactaceae) en la proliferación y diferenciación de células osteoprogenitoras

Tradicionalmente, se ha atribuido a las plantas del género Opuntia un amplio espectro depropiedades nutricionales y medicinales pero su acción sobre el metabolismo óseo es un campo aún muy poco explorado. El interés creciente en el estudio de productos naturales paraprevenir, detener y/o curar afecciones óseas se debe, en parte, a que ofrecen la posibilidad detiempos de exposición más prolongados y menores complicaciones secundarias en comparación con las drogas sintéticas. El objetivo de este trabajo es evaluar el rol de extractos acuososde frutos de Opuntia megapotamica en la proliferación y diferenciación osteogénica de cultivosprimarios calvariales de rata neonata. Las células se trataron con distintas diluciones (1/10-1/1000) del extracto vegetal y se analizaron la viabilidad, la proliferación y la mineralización delos cultivos celulares por métodos espectrofotométricos empleando las tinciones de rojo neutral, cristal violeta y rojo de alizarina, respectivamente. La diferenciación celular se determinómediante la actividad de la enzima fosfatasa alcalina con un kit comercial. Los valores mediosse compararon mediante las pruebas posthoc de comparaciones múltiples de Bonferroni y dela Diferencia Mínima Significativa (DMS) de Fisher. En todos los casos analizados se observó que el extracto vegetal ejerce un efecto positivo sobre la viabilidad celular (p<0,05). Con respecto a la proliferación se encontraron aumentos estadísticamente significativos (p<0,05) en loscultivos expuestos a la dilución 1/1000 que también ocasionó un ascenso marcado en la mineralización (p<0,05). En ninguno de los casos analizados se encontraron variaciones estadísticamente significativas a nivel de la fosfatasa alcalina. Estos resultados demuestran que el extractoacuoso de frutos de Opuntia megapotamica exhibe efectos benéficos sobre la viabilidad, proliferación y mineralización de cultivos primarios de calvaria de rata, alentando la profundizaciónde estos estudios in vitro a nivel molecular y el empleo de Opuntia megapotamica en estudiospreclínicos y clínicos que evalúen su potencial aplicación en osteopatíasFil: Gili, Valeria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Ciencias Biológicas y Biomédicas del Sur. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Biología, Bioquímica y Farmacia. Instituto de Ciencias Biológicas y Biomédicas del Sur; ArgentinaFil: Laiuppa, Juan Andrés. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Ciencias Biológicas y Biomédicas del Sur. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Biología, Bioquímica y Farmacia. Instituto de Ciencias Biológicas y Biomédicas del Sur; ArgentinaFil: Santillán, Graciela Edith. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Ciencias Biológicas y Biomédicas del Sur. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Biología, Bioquímica y Farmacia. Instituto de Ciencias Biológicas y Biomédicas del Sur; Argentina2° Congreso Conjunto de Osteología; XXXV Reunión Anual AAOMM; XIII Congreso Argentino de OsteoporosisCiudad Autónoma de Buenos AiresArgentinaAsociación Argentina de Osteología y Metabolismo Minera

Manipulating the bioactivity of hydroxyapatite nano-rods structured networks: Effects on mineral coating morphology and growth kinetic

Background: Nano-hydroxyapatite particles have better bioactivity than the coarse crystals. So, they can be utilized for engineered tissue implants with improved efficiency over other materials. The development of materials with specific bioactive characteristics is still under investigation. Methods: The surface properties of four hydroxyapatitematerials templated by differentmicelle-polymer structured network are studied. The synergistic interaction of each block copolymer in contact with CTAB rod-like micelles results in crystalline HAp nano-rods of 25-50 nm length organized in hierarchical structures with different micro-rough characteristics. Results: It was observed that the material in vitro bioactivity strongly depends on the surface structure while in a minor extent on their Ca/P ratio. So, MIII and MIV materials with Skewness parameter Rsk N 2.62 favored the formation on their surfaces of net-like phase with a high growth kinetic constant; while MI and MII (Rsk = 2.62) induced the appearance of spherulitic-like structures and a growth rate 1.75 times inferior. Material biocompatibility was confirmed by interaction with rat calvarial osteoblasts. Conclusions: The different structures growth is attributed to a dissimilar matching of crystal planes in the material and the apatite layer formed. In specific synthesis conditions, a biocompatible material with a Ca/P ratio close to that for the trabecular bone and a morphology that are considered essential for bone-bonding was obtained. General significance: The creation of implantable devices with a specific bioactive characteristic may be useful to manipulate the attachment of cells on mineral coating directly affecting the stability and life of the implant. This article is part of a Special Issue entitled: Protein trafficking & Secretion.Fil: D'elía, Noelia Laura. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Bahía Blanca. Instituto de Química del Sur; Argentina. Universidad Nacional del Sur; ArgentinaFil: Gravina, Noel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Bahía Blanca. Instituto de Química del Sur; Argentina. Universidad Nacional del Sur; ArgentinaFil: Ruso, Juan M.. Universidad de Santiago de Compostela. Facultad de Fisica; EspañaFil: Laiuppa, Juan Andrés. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Biología, Bioquímica y Farmacia; ArgentinaFil: Santillan, Graciela Edith. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Biología, Bioquímica y Farmacia; ArgentinaFil: Messina, Paula Veronica. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Bahía Blanca. Instituto de Química del Sur; Argentina. Universidad Nacional del Sur; Argentin

Antibacterial alginate/nano-hydroxyapatite composites for bone tissue engineering: Assessment of their bioactivity, biocompatibility, and antibacterial activity

Bone substitute materials based on bioceramics and polymers have evolved shifting from a passive role where they are merely accepted by the body; to an active role, where they respond to particular environmental conditionsor to different types of cues generating suitable integration (osseointegration for this case) inside the host tissue. In this work, two types of composite materials based on a bioceramic (synthetic nano-hydroxyapatite,HA) and a biopolymer (sodium alginate, ALG) have been designed and assessed for promoting the bone regeneration.These materials were loaded with ciprofloxacin (CIP) for obtaining, not only a suitable material for a filling but with antibacterial properties. Therefore, their main features were studied through Fourier transformed-infrared spectroscopy (FT-IR), X-ray diffraction (XRD) and transmission electron microscopy (TEM). Ultraviolet?Visible (UV?Vis) spectroscopy was used for obtaining the released concentrations of CIP and Zetapotential (ζ-potential) was used for characterizing the adsorption of CIP onto nanoparticles. The release profile of this drug has been fit with the Ritger-Peppas model, used for studying the release kinetics of hydrogel-based systems. The bioactivity of these composites was also evaluated after 30 days of incubation in a simulated body fluid solution (SBF). Then, the assessment of antibacterial capability against the three main strains cause osteomyelitis was performed. Finally, the cell viability study and the cellular morphology assay were also carriedout. These last assays have shown encouraging results and, gathered with their other properties, such as their bioactivity and antibacterial properties; they could lead to propose these materials as new bone filler antibiotic devices.Fil: Benedini, Luciano Alejandro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Química del Sur. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Química. Instituto de Química del Sur; ArgentinaFil: Laiuppa, Juan Andrés. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Ciencias Biológicas y Biomédicas del Sur. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Biología, Bioquímica y Farmacia. Instituto de Ciencias Biológicas y Biomédicas del Sur; ArgentinaFil: Santillán, Graciela Edith. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Biología, Bioquímica y Farmacia; ArgentinaFil: Baldini, Monica Diana. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Biología, Bioquímica y Farmacia; ArgentinaFil: Messina, Paula Verónica. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Química del Sur. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Química. Instituto de Química del Sur; Argentin

Multi-drug delivery system based on lipid membrane mimetic coated nano-hydroxyapatite formulations

Local delivery systems from an osteoconductive biomaterial are suggested as a promising strategy to avoid simultaneously peri-implant traumas and to induce tissue regeneration. In this work, it is detailed the design and construction of a multi-drug delivery formulation based on lipid membrane mimetic coated nano-hydroxyapatite, LMm/nano-HA, as a bone-specific drug delivery approach. The optimal LMm/nano-HA formulation was selected after analysing the lipid/nano-HA interaction by dynamic light scattering (DLS), ζ-potential, transmission electron microscopy (TEM), polarized optical microscopy (POM), differential scanning calorimetry (DSC) and UV–vis spectroscopy. After the initial screening, Ciprofloxacin and Ibuprofen simultaneous -load and -release efficiency from selected LMm/nano-HA was assessed. pH-responsive kinetic profiles of local drug distribution were characterized and compared with currently applied systemic doses. Finally, the systems’ biocompatibility and drug released activity were positively validated. The obtained results demonstrated that LMm/nano-HA formulations can represent a valuable multi-modal platform in bone tissue therapies.Fil: Placente, Damián. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Química del Sur. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Química. Instituto de Química del Sur; ArgentinaFil: Benedini, Luciano Alejandro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Química del Sur. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Química. Instituto de Química del Sur; ArgentinaFil: Baldini, Monica Diana. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Biología, Bioquímica y Farmacia; ArgentinaFil: Laiuppa, Juan Andrés. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Ciencias Biológicas y Biomédicas del Sur. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Biología, Bioquímica y Farmacia. Instituto de Ciencias Biológicas y Biomédicas del Sur; ArgentinaFil: Santillán, Graciela Edith. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Ciencias Biológicas y Biomédicas del Sur. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Biología, Bioquímica y Farmacia. Instituto de Ciencias Biológicas y Biomédicas del Sur; ArgentinaFil: Messina, Paula Verónica. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Química del Sur. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Química. Instituto de Química del Sur; Argentin