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Fluido corporal simulado

Un fluido corporal simulado (SBF) es una solución con una concentración de iones cercana a la del plasma sanguíneo humano , mantenida en condiciones suaves de pH e idéntica temperatura fisiológica. [1] El SBF fue introducido por primera vez por Kokubo et al. para evaluar los cambios en una superficie de una vitrocerámica bioactiva. [2] Posteriormente, los medios de cultivo celular (como DMEM, MEM, α-MEM, etc.), en combinación con algunas metodologías adoptadas en cultivo celular , se propusieron como una alternativa al SBF convencional para evaluar la bioactividad de los materiales. [3]

Aplicaciones

Modificación superficial de implantes metálicos.

Para que un material artificial se adhiera al hueso vivo, la formación de una capa de apatita similar a un hueso en la superficie de un implante es de gran importancia. El SBF se puede utilizar como método de prueba in vitro para estudiar la formación de una capa de apatita en la superficie de los implantes con el fin de predecir su bioactividad ósea in vivo . [4] El consumo de iones de calcio y fosfato, presentes en la solución SBF, da como resultado el crecimiento espontáneo de núcleos de apatita similares a huesos en la superficie de biomateriales in vitro. Por lo tanto, la formación de apatita en la superficie de biomateriales empapados en la solución SBF se considera un desarrollo exitoso de nuevos materiales bioactivos. [5] La técnica SBF para la modificación de la superficie de implantes metálicos suele ser un proceso que requiere mucho tiempo, y la obtención de capas uniformes de apatita sobre los sustratos requiere al menos 7 días, con renovación diaria de la solución SBF. [6] Otro enfoque para disminuir el tiempo de recubrimiento es concentrar los iones calcio y fosfato en la solución SBF. La concentración mejorada de iones de calcio y fosfato en la solución SBF acelera el proceso de recubrimiento y, mientras tanto, elimina la necesidad de reponer periódicamente la solución SBF.

Entrega de genes

Se intentó investigar la aplicación de SBF en la entrega de genes. [7] Las nanopartículas de fosfato de calcio , necesarias para la entrega de ADN plasmídico (ADNp) al núcleo de las células, se sintetizaron en una solución de SBF y se mezclaron con ADNp. Los estudios in vitro mostraron una mayor eficacia en la entrega de genes para los complejos de fosfato cálcico/ADN elaborados con solución de SBF que para los complejos preparados en agua pura (como control).

Formulación

Referencias

  1. ^ Kokubo, T. (1991). "Vidriocerámica bioactiva: propiedades y aplicaciones". Biomateriales . 12 (2): 155-163. doi :10.1016/0142-9612(91)90194-F. PMID  1878450.
  2. ^ Kokubo, T.; Kushitani, H.; Sakka, S.; Kitsugi, T.; Yamamuro, T. (1990). "Soluciones capaces de reproducir in vivo cambios en la estructura de la superficie de la vitrocerámica bioactiva A – W". Revista de investigación de materiales biomédicos . 24 (6): 721–734. doi :10.1002/jbm.820240607. PMID  2361964.
  3. ^ Lee, J.; Leng, Y.; Chow, K.; Ren, F.; Ge, X.; Wang, K.; Lu, X. (2011). "Medio de cultivo celular como alternativa al fluido corporal simulado convencional". Acta Biomaterialia . 7 (6): 2615–22. doi :10.1016/j.actbio.2011.02.034. PMID  21356333.
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  6. ^ Li, P.; Ducheyne, P. (1998). "Película de apatita cuasi biológica inducida por titanio en un fluido corporal simulado". Revista de investigación de materiales biomédicos . 41 (3): 341–348. doi :10.1002/(SICI)1097-4636(19980905)41:3<341::AID-JBM1>3.0.CO;2-C. PMID  9659601.
  7. ^ Nouri, Alireza; Castro, Rita; Santos, José L.; Fernández, César; Rodríguez, J.; Tomás, H. (2012). "Administración de genes mediada por fosfato de calcio utilizando fluido corporal simulado (SBF)". Revista Internacional de Farmacéutica . 434 (1–2): 199–208. doi :10.1016/j.ijpharm.2012.05.066. PMID  22664458. S2CID  1602169.
  8. ^ Yilmaz, Bengi y Evis, Zafer (octubre de 2016). "Capítulo 1: Recubrimientos biomiméticos de fosfatos de calcio sobre aleaciones de titanio". En Webster, Thomas y Yazici, Hilal (eds.). Nanomateriales biomédicos: del diseño a la implementación . La Institución de Ingeniería y Tecnología. págs. 3-14. doi :10.1049/PBHE004E_ch1. ISBN 9781849199650.
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  10. ^ Kokubo, Tadashi; Takadama, Hiroaki (2006). "¿Qué utilidad tiene el SBF para predecir la bioactividad ósea in vivo?". Biomateriales . 27 (15): 2907–2915. doi :10.1016/j.biomaterials.2006.01.017. ISSN  0142-9612. PMID  16448693.
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  12. ^ Cüneyt Tas, A (2000). "Síntesis de polvos biomiméticos de Ca-hidroxiapatita a 37 ° C en fluidos corporales sintéticos". Biomateriales . 21 (14): 1429-1438. doi :10.1016/S0142-9612(00)00019-3. ISSN  0142-9612. PMID  10872772.
  13. ^ a b C Oyane, Ayako; Onuma, Kazuo; Ito, Atsuo; Kim, Hyun Min; Kokubo, Tadashi; Nakamura, Takashi (2003). "Formación y crecimiento de grupos en tipos nuevos y convencionales de fluidos corporales simulados". Revista de investigación de materiales biomédicos . 64A (2): 339–348. doi :10.1002/jbm.a.10426. ISSN  0021-9304. PMID  12522821.
  14. ^ Takadama, Hiroaki; Hashimoto, Masami; Mizuno, Mineo; Kokubo, Tadashi (2004). "Prueba round-robin de SBF para la medición in vitro de la capacidad de formación de apatita de materiales sintéticos". Boletín de investigación del fósforo . 17 : 119-125. doi : 10.3363/prb1992.17.0_119 . ISSN  0918-4783.