Evaluación de las propiedades mecánicas de hidrogeles biodegradables a base de polietilenglicol diacrilado, con potencial uso en el diseño de matrices para úlceras crónicas

La curación de las úlceras crónicas de pie diabético (UCPD) es un proceso complejo, que requiere una interacción entre factores regulados que trabajan en conjunto para restaurar la piel dañada. Los altos niveles de metaloproteinasas de matriz (MPMs) en las UCPD afectan la cronicidad de la herida, lo...

Full description

Autores:
Bayona Velasco, Geydi Alexandra
Pinzón Mora, Angie Vanessa
Becerra Bayona, Silvia Milena
Solarte David, Víctor Alfonso
Tipo de recurso:
http://purl.org/coar/resource_type/c_f744
Fecha de publicación:
2020
Institución:
Universidad Autónoma de Bucaramanga - UNAB
Repositorio:
Repositorio UNAB
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:repository.unab.edu.co:20.500.12749/22730
Acceso en línea:
http://hdl.handle.net/20.500.12749/22730
Palabra clave:
Biomaterials
PEGDA Hydrogels
Chronic non-communicable diseases
Investigation
Modulus of elasticity
Swelling
Health & wellness
Biomateriales
Hidrogeles de PEGDA
Enfermedades crónicas no trasmisibles
Investigación
Módulo de elasticidad
Hinchamiento
Tamaño de poro
Salud y bienestar
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description La curación de las úlceras crónicas de pie diabético (UCPD) es un proceso complejo, que requiere una interacción entre factores regulados que trabajan en conjunto para restaurar la piel dañada. Los altos niveles de metaloproteinasas de matriz (MPMs) en las UCPD afectan la cronicidad de la herida, lo que puede conducir a complicaciones irreversibles. Por tanto, existe la necesidad de desarrollar alternativas terapéuticas que permitan una correcta cicatrización de las heridas. En consecuencia, en este estudio, se sintetizaron hidrogeles biodegradables a base de PEGDA, en tres concentraciones diferentes; las propiedades estructurales del hidrogel, como la capacidad de hinchamiento, se evaluó a partir de la relación volumétrica de hinchamiento y el tamaño de poro teórico se calculó a partir de dos enfoques: correlación con el grado de hinchamiento y con el módulo elástico, mientras que el módulo elástico y de compresión se determinaron mediante ensayos de tensión y compresión. Los resultados obtenidos de los hidrogeles de PEGDA biodegradables por MPMs, demostraron que, tienen excelentes propiedades mecánicas y físicas, ya que son similares a la piel; por lo tanto, podría tener un gran potencial en la cicatrización de heridas.
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Los altos niveles de metaloproteinasas de matriz (MPMs) en las UCPD afectan la cronicidad de la herida, lo que puede conducir a complicaciones irreversibles. Por tanto, existe la necesidad de desarrollar alternativas terapéuticas que permitan una correcta cicatrización de las heridas. En consecuencia, en este estudio, se sintetizaron hidrogeles biodegradables a base de PEGDA, en tres concentraciones diferentes; las propiedades estructurales del hidrogel, como la capacidad de hinchamiento, se evaluó a partir de la relación volumétrica de hinchamiento y el tamaño de poro teórico se calculó a partir de dos enfoques: correlación con el grado de hinchamiento y con el módulo elástico, mientras que el módulo elástico y de compresión se determinaron mediante ensayos de tensión y compresión. Los resultados obtenidos de los hidrogeles de PEGDA biodegradables por MPMs, demostraron que, tienen excelentes propiedades mecánicas y físicas, ya que son similares a la piel; por lo tanto, podría tener un gran potencial en la cicatrización de heridas.The healing of chronic diabetic foot ulcers (CDFU) is a complex process, requiring an interaction between regulated factors that work together to restore damaged skin. The high levels of matrix metalloproteinases (MMPs) in CDFU indicate the chronicity of the wound, which can lead to irreversible complications. Therefore, there is a need to develop therapeutic alternatives that carry out correct wound healing. Consequently, in this study, biodegradable hydrogels were synthesized based on PEGDA, in three different concentrations; the structural properties of the hydrogel, such as the swelling capacity, were evaluated from the volumetric swelling ratio and the theoretical mesh size was calculated from two approaches: correlation with the degree of swelling and with the elastic modulus, while the elastic and compression modulus was determined by tensile and compression tests. The results obtained from the PEGDA hydrogels biodegradable by MPMs, showed that they have excellent mechanical and physical properties, since they are similar to skin; therefore, it could have great potential in wound healing.Modalidad Presencialapplication/pdfspaGeneración Creativa : Encuentro de Semilleros de Investigación UNABhttp://hdl.handle.net/20.500.12749/14245[1] K. Ogurtsova et al., “IDF Diabetes Atlas: Global estimates for the prevalence of diabetes for 2015 and 2040,” Diabetes Res. Clin. Pract., vol. 128, pp.[2] H. Vargas-Uricoechea and L. Á. Casas-Figueroa, “Epidemiology of diabetes mellitus in South America: The experience of Colombia,” Clin. e Investig. en Arterioscler., vol. 28, no. 5, pp. 245–256, 2016, doi: 10.1016/j.arteri.2015.12.002.[3] D. Martins-Mendes et al., “The independent contribution of diabetic foot ulcer on lower extremity amputation and mortality risk,” J. Diabetes Complications, vol. 28, no. 5, pp. 632–638, 2014, doi: 10.1016/j.jdiacomp.2014.04.011.[4] S. Robert J and H. J. R, “Diabetic foot ulcers--effects on QOL, costs, and mortality and the role of standard wound care and advanced-care therapies,” vol. 55, pp. 28–38,[5] R. M. Schweller and J. L. West, “Encoding Hydrogel Mechanics via Network Cross-Linking Structure,” ACS Biomater. Sci. Eng., vol. 1, no. 5, pp. 335–344, 2015, doi: 10.1021/acsbiomaterials.5b00064.[6] T. Canal and N. A. Peppas, “Correlation between mesh size and equilibrium degree of swelling of polymeric networks,” J. Biomed. Mater. Res., vol. 23, no. 10, pp. 1183–1193, 1989, doi: 10.1002/jbm.820231007. a. C. Jimenez-Vergara, J. Lewis, M. S. Hahn, and D. J. MunozPinto, “An improved correlation to predict molecular weight between crosslinks based on equilibriumdegree of swelling of hydrogel networks,” J. Biomed. Mater. Res. - Part B Appl. Biomater., vol. 106, no. 3, pp. 1339–1348, 2018, doi: 10.1002/jbm.b.33942.[7] D. J. Munoz-Pinto, S. Samavedi, B. Grigoryan, and M. S. Hahn, “Impact of secondary reactive species on the apparent decoupling of poly(ethylene glycol) diacrylate hydrogel average mesh size and modulus,” Polymer (Guildf)., vol. 77, pp. 227–238, 2015, doi: 10.1016/j.polymer.2015.09.032.[8] N. A. Peppas and E. W. Merrill, “Crosslinked poly (vinyl alcohol) hydrogels as swollen elastic networks,” J. Appl. Polym. Sci., vol. 21, no. 7, pp. 1763–1770, 1977, doi: 10.1002/app.1977.070210704.[9] S. M. Mehta, T. Jin, I. Stanciulescu, and K.J. Grande-Allen, Engineering biologically extensible hydrogels using photolithographic printing, vol. 75. 2018.[10] C. C. Luo, L. X. Qian, G. Y. Li, Y. Jiang, S. Liang, and Y. Cao, “Determining the in vivo elastic properties of dermis layer of human skin using the supersonic shear imaging technique and inverse analysis,” Med. Phys., vol. 42, no. 7, pp. 4106–4115, 2015, doi: 10.1118/1.4922133.http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/co/Abierto (Texto Completo)Atribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombiahttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2Bayona, G. A., et al. (2020). Evaluación de las propiedades mecánicas de hidrogeles biodegradables a base de polietilenglicol diacrilado, con potencial uso en el diseño de matrices para úlceras crónicas. Recuperado de: http://hdl.handle.net/20.500.12749/22730Evaluación de las propiedades mecánicas de hidrogeles biodegradables a base de polietilenglicol diacrilado, con potencial uso en el diseño de matrices para úlceras crónicasEvaluation of the mechanical properties of hydrogels biodegradable based on diacrylated polyethylene glycol, with potential use in the design of ulcer matrices ChroniclesConferenceinfo:eu-repo/semantics/conferenceProceedingsMemoria de eventoshttp://purl.org/coar/resource_type/c_f744info:eu-repo/semantics/acceptedVersionhttp://purl.org/redcol/resource_type/EC_ACUniversidad Autónoma de Bucaramanga UNABFacultad IngenieríaPregrado Ingeniería BiomédicaSistema de Investigación SIUNABBiomaterialsPEGDA HydrogelsChronic non-communicable diseasesInvestigationModulus of elasticitySwellingHealth & wellnessBiomaterialesHidrogeles de PEGDAEnfermedades crónicas no trasmisiblesInvestigaciónMódulo de elasticidadHinchamientoTamaño de poroSalud y bienestarORIGINAL2020_Articulo_Bayona_Velasco_Geydi_Alexandra.pdf2020_Articulo_Bayona_Velasco_Geydi_Alexandra.pdfArtículoapplication/pdf265172https://repository.unab.edu.co/bitstream/20.500.12749/22730/1/2020_Articulo_Bayona_Velasco_Geydi_Alexandra.pdfd3f14d0a276573e0535a7edccb230af2MD51open accessLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-8829https://repository.unab.edu.co/bitstream/20.500.12749/22730/2/license.txt3755c0cfdb77e29f2b9125d7a45dd316MD52open accessTHUMBNAIL2020_Articulo_Bayona_Velasco_Geydi_Alexandra.pdf.jpg2020_Articulo_Bayona_Velasco_Geydi_Alexandra.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg9542https://repository.unab.edu.co/bitstream/20.500.12749/22730/3/2020_Articulo_Bayona_Velasco_Geydi_Alexandra.pdf.jpg24342217af1938f8a4dda9d3949c9b7aMD53open access20.500.12749/22730oai:repository.unab.edu.co:20.500.12749/227302023-11-25 03:40:10.148open accessRepositorio Institucional | Universidad Autónoma de Bucaramanga - UNABrepositorio@unab.edu.coRUwoTE9TKSBBVVRPUihFUyksIG1hbmlmaWVzdGEobWFuaWZlc3RhbW9zKSBxdWUgbGEgb2JyYSBvYmpldG8gZGUgbGEgcHJlc2VudGUgYXV0b3JpemFjacOzbiBlcyBvcmlnaW5hbCB5IGxhIHJlYWxpesOzIHNpbiB2aW9sYXIgbyB1c3VycGFyIGRlcmVjaG9zIGRlIGF1dG9yIGRlIHRlcmNlcm9zLCBwb3IgbG8gdGFudG8sIGxhIG9icmEgZXMgZGUgZXhjbHVzaXZhIGF1dG9yw61hIHkgdGllbmUgbGEgdGl0dWxhcmlkYWQgc29icmUgbGEgbWlzbWEuCgpFbiBjYXNvIGRlIHByZXNlbnRhcnNlIGN1YWxxdWllciByZWNsYW1hY2nDs24gbyBhY2Npw7NuIHBvciBwYXJ0ZSBkZSB1biB0ZXJjZXJvIGVuIGN1YW50byBhIGxvcyBkZXJlY2hvcyBkZSBhdXRvciBzb2JyZSBsYSBvYnJhIGVuIGN1ZXN0acOzbi4gRWwgQVVUT1IgYXN1bWlyw6EgdG9kYSBsYSByZXNwb25zYWJpbGlkYWQsIHkgc2FsZHLDoSBlbiBkZWZlbnNhIGRlIGxvcyBkZXJlY2hvcyBhcXXDrSBhdXRvcml6YWRvcywgcGFyYSB0b2RvcyBsb3MgZWZlY3RvcyBsYSBVTkFCIGFjdMO6YSBjb21vIHVuIHRlcmNlcm8gZGUgYnVlbmEgZmUuCgpFbCBBVVRPUiBhdXRvcml6YSBhIGxhIFVuaXZlcnNpZGFkIEF1dMOzbm9tYSBkZSBCdWNhcmFtYW5nYSBwYXJhIHF1ZSBlbiBsb3MgdMOpcm1pbm9zIGVzdGFibGVjaWRvcyBlbiBsYSBMZXkgMjMgZGUgMTk4MiwgTGV5IDQ0IGRlIDE5OTMsIERlY2lzacOzbiBBbmRpbmEgMzUxIGRlIDE5OTMgeSBkZW3DoXMgbm9ybWFzIGdlbmVyYWxlcyBzb2JyZSBsYSBtYXRlcmlhLCB1dGlsaWNlIGxhIG9icmEgb2JqZXRvIGRlIGxhIHByZXNlbnRlIGF1dG9yaXphY2nDs24uCg==