Biofunctional hydrogels based on elastin-like recombinamers as extracellular matrix analogues

Abstract

Uno de los objetivos principales de esta tesis consiste en la formación de hidrogeles mediante un proceso citocompatible que permita encapsular células dentro de dichos geles en el momento de su formación y que simulen las propiedades de las matrices extracelulares naturales para su utilización en ingeniería de tejidos. Dichos hidrogeles se obtendrán utilizando Polímeros Recombinantes tipo Elastina (ELRs) por presentar unas excelentes propiedades de partida como son su elevada biocompatibilidad o la posibilidad de incorporar diferentes bioactividades entre otras. Tambien Se quiere desarrollar un sistema fractal de formación de nanogeles mediante tecnología click sin cobre, y comprobar la influencia de la temperatura en dicha fractalidad durante el proceso de formación de estos geles. Se pretende evaluar y caracterizar, mediante el estudio de las dimensiones así como de las propiedades microreológicas y eléctricas, las estructuras formadas para tener un mejor conocimiento de su validez como sistemas de dosificación de fármacos. Por otro lado, se investigará la capacidad de estos hidrogeles para ser utilizados como recubrimiento de distintos materiales como poliestireno, vidrio y titanio mediante la tecnología “capa a capa” (layer by layer); siendo el titanio de especial interés debido a su creciente utilización como implante en procesos quirúrgicos. Se pretende obtener un sistema de formación de capas rápido, reproducible y escalable. Además dicho recubrimiento debe ser totalmente citocompatible y que nos permita incluir diferentes agentes terapéuticos que puedan ser de interés en futuras aplicaciones tanto en ingeniería de tejidos como en dosificación de fármacos. Por último, otro objetivo fundamental de la tesis consistió en demostrar la eficacia de los hidrogeles formados por ELRs y obtenidos mediante tecnología click sin cobre, como “scaffolds” en ingeniería de tejidos y más concretamente en el tratamiento de enfermedades cardiovasculares. Las características, tanto mecánicas como biológicas, de estos hidrogeles podrían convertirlos en biomateriales especialmente útiles en el tratamiento de ciertas afecciones del sistema circulatorio.