Estudio a nanoescala de las interacciones entre liposomas recubiertos con biopolimeros y superficies sólidas de biomateriales

Abstract

The study is based on finding an explanation for the opposite behavior observed at the interface between hard and soft materials, specifically on biological systems, like liposomes, when they interact with inorganic surfaces of biomaterials, such as silica, aluminum, mica, ceramics and titanium. The purpose is to analyze the relationships between surface ionic equilibria, attractive forces between liposome-surface/degree of deformation and changes in the surface properties of adsorbed liposome nanoparticles, via surface modification of liposomes with biopolymers, such as chitosan. Progress was made in the understanding of the dynamics of the interfaces of different consistency, using lipid vesicles as a model and found that biopolymer coating of lipid vesicles with chitosan, provides a better physical stability and an increase on interface biomimetics between nanoparticle-inorganic biomaterial. These results constitute the first step to understanding actual interactions between biological microparticles that usually circulate in the blood and the surfaces of implants or biomaterials, which are associated with subsequent rejection reactions originated by immunological processes generated by interface incompatibilities.

El estudio se fundamenta en la búsqueda de una explicación a los comportamientos opuestos observados en la interfacie entre materiales duros y blandos, más específicamente en sistemas biológicos, como los liposomas, cuando interaccionan con superficies inorgánicas de biomateriales, tales como sílice, aluminio, mica, cerámica y titanio. El propósito es examinar las relaciones entre los equilibrios iónicos de superficie, las fuerzas de atracción liposomas-superficie/grado de deformación y las alteraciones en las propiedades de la superficie de las nanopartículas liposomales adsorbidos, mediante la modificación superficial con biopolímeros, en este caso quitosano. Se avanzó en el entendimiento de las dinámicas de las interfaces de distinta consistencia, usando las vesículas lipídicas como modelo, comprobándose que mediante el recubrimiento de las vesículas lipídicas con un biopolímero como el quitosano, se logra una mejor estabilidad física y un incremento en la biomimetización de la interface nanopartícula-biomaterial inorgánico. Estos resultados constituyen el primer paso para el entendimiento de las interacciones reales presentes entre macropartículas biológicas que circulan habitualmente en la sangre con superficies de implantes o biomateriales, que están asociados a los posteriores fenómenos de rechazo de estos biomateriales producto de procesos inmunológicos generados por incompatibilidades de interfacie.