Design and evaluation of novel electroconductive alginate hydrogels based on graphene oxide and reduced graphene oxide with applications in tissue engineering

Abstract

El alginato es uno de los mejores biomateriales para la preparación de estos hidrogeles debido a sus excelentes propiedades, entre ellas su alta biocompatibilidad y facilidad de gelificación. Los hidrogeles de alginato han sido particularmente efectivos en la curación de heridas, administración de fármacos,terapias basadas en células y aplicaciones de ingeniería de tejidos. Estos hidrogeles a base de alginato conservan una estructura similar a las matrices extracelulares. Sin embargo, los hidrogeles de alginato tienen una adhesión celular deficiente, una resistencia mecánica débil y una liberación rápida del fármaco. Para compensar este inconveniente, muchos investigadores han incorporado diferentes materiales en la matriz de alginato para proporcionar soporte biomimético. El grafeno y sus derivados(óxido de grafeno y óxido de grafeno reducido) han demostrado ser candidatos adecuados para mejorarlas propiedades superficiales y la resistencia mecánica del alginate. Anteriormente observamos que GO,recubierto con suero bovino fetal (FBS) dentro de hidrogeles de alginato, mejora la viabilidad de los mioblastos incrustados. En la investigación actual, nuestro objetivo es estudiar varias proteínas,específicamente albúmina sérica bovina (BSA), colágeno tipo I y elastina, para discernir su impacto en la mejora observada previamente en mioblastos incrustados dentro de hidrogeles de alginato que contienenGO recubierto con FBS. Por lo tanto, describimos los mecanismos de formación de capas de proteína BSA, colágeno y elastina en la superficie GO y rGO. GO muestra una alta adsorción por BSA y elastina,mientras que rGO muestra una alta adsorción por colágeno. encontramos que la integración de GO y rGOdisminuye la impedancia y la capacitancia de GO y rGO. Además, describimos una mejor viabilidad celular y liberación de proteínas de las células incrustadas dentro de hidrogeles que contienen GOrecubierto de proteínas. Concluimos que estos hidrogeles híbridos podrían suponer un paso adelante en lamedicina regenerative