Hidrogeles bioactivos para la regeneración ósea en osteoporosis

El objetivo de este trabajo es la elaboración, caracterización y evaluación de sistemas nanoestructurados inyectables, a base de hidrogeles preparados con Pluronic®-F127 y Tetronic® 1307, conteniendo BMP-2 y ß-estradiol formulados en micropartículas de polímeros biodegradables, para su aplicación en regeneración de defectos críticos óseos en población osteoporótica. La composición de los dos sistemas desarrollados es, en primer lugar, un hidrogel de Pluronic®-F127, Tetronic® 1307 y ¿-ciclodextrina (P/T/CD) y, como alternativa, se elaboró otro sistema de Tetronic® 1307 y alginato (T-A). Los sistemas se caracterizaron en cuanto a propiedades reológicas, resistencia a la desintegración, control de la liberación de las sustancias activas y eficacia regenerativa in vivo. El P/T/CD mostró su biocompatibilidad en cultivos de células mesenquimales de médula ósea de rata y su capacidad para facilitar su diferenciación a osteoblastos. Por otro lado, los coeficientes de difusión de los componentes del sistema (determinados por resonancia magnética nuclear) confirmaron la formación de un complejo de inclusión polímeros-CD. Ambos sistemas gelifican en un intervalo de temperatura comprendido entre 20 °C y 37 °C, lo que asegura su inyectabilidad y adaptación a la forma del defecto. De acuerdo con los estudios de estabilidad estructural in vitro, los sistemas mantienen su integridad, al menos, durante cuatro semanas. Las modificaciones realizadas en el sistema T-A dieron lugar a un mejor control de la liberación de las sustancias activas y a una mayor resistencia a la erosión. Sin embargo, estas diferencias no se reflejan en mayor eficacia regenerativa. Con ambos sistemas el porcentaje de regeneración obtenido fue similar, 50-60% del defecto se rellenó con tejido óseo nuevo. En general, la combinación de ß-estradiol y BMP-2 resultó ser el tratamiento más efectivo

Problem-Based Learning. Application to a Laboratory Practice in the Degree of Industrial Chemical Engineering

The transformation of university teaching towards a competency acquisition approach requires an update of teaching methodologies. In the case of laboratory practices, the application of the Problem-Based Teaching methodology encourages students to apply their knowledge to solve problems based on real situations, as well as efficient communication in a work environment. This paper presents the results obtained by applying this alternative teaching methodology to a laboratory practice in the last year of the Degree in Industrial Chemical Engineering at the University of La Laguna. The results confirm a greater theoretical understanding of the concepts and the ability to apply them in practice, with a notable increase in motivation and interest in their learning process

Mobility of Water and Polymer Species and Rheological Properties of Supramolecular Polypseudorotaxane Gels Suitable for Bone Regeneration

The aim of this work was to prepare polypseudorotaxane-based supramolecular gels combining αCD with two temperature-responsive copolymers of different architecture (i.e., linear poloxamer P and X-shaped poloxamine T), at the lowest concentration as possible to form syringeable depots, and to shed light on the self-diffusion and spatial closeness of all components (including water) which in turn may determine the cooperative self-assembly phenomena and the performance of the gels at the macroscopic level. The exchange rate between bound water and bulk water was measured with a novel NMR experiment Water Diffusion Exchange-Diffusion Optimized Spectroscopy (WDE-DOSY). Polypseudorotaxane formation caused opposite effects on the mobility of αCD species (decreased) and internal water (increased) but did not affect PPO-water interaction. Consequently, designed ternary P/T/αCD supramolecular gels exhibited in situ gelling at body temperature could host large amounts of PLA/PLGA microspheres and behaved as porous 3D-scaffolds for mesenchymal stem cells (MSCs) supporting their osteogenic differentiation. Interestingly, the gels withstood freeze-drying and reconstitution with minor changes in inner structure and rheological properties. The gathered information may help to understand better the supramolecular gels and provide tools for the rational design of syringeable bone scaffolds that can simultaneously accommodate cells and drug microcarriers for efficient tissue regeneration