Diseño de nuevos poliuretanos biodegradables no tóxicos
La presente tesis doctoral aborda el diseño, sintesis y caracterizacion de nuevos poliuretanos y poli(ester-uretano-urea)s biodegradables y no toxicos, con aplicaciones potenciales en el campo de la ingenieria de tejidos y la biomedicina. La investigacion surge de la necesidad de desarrollar alterna...
| Autor: | |
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| Tipo de recurso: | tesis doctoral |
| Fecha de publicación: | 2026 |
| País: | España |
| Institución: | Universidad Nacional de Educación a Distancia |
| Repositorio: | e-spacio. Repositorio Institucional de la UNED |
| Idioma: | español |
| OAI Identifier: | oai:dnet:espacio_____::b853b553fa9e92a69e64346758a99aff |
| Acceso en línea: | https://hdl.handle.net/20.500.14468/32558 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | 2304 Química macromolecular Poliésteres Poliuretanos Síntesis de macromoléculas Materiales plásticos Prótesis |
| Sumario: | La presente tesis doctoral aborda el diseño, sintesis y caracterizacion de nuevos poliuretanos y poli(ester-uretano-urea)s biodegradables y no toxicos, con aplicaciones potenciales en el campo de la ingenieria de tejidos y la biomedicina. La investigacion surge de la necesidad de desarrollar alternativas seguras a los poliuretanos medicos convencionales, los cuales a menudo liberan diaminas aromaticas toxicas y carcinogenicas durante su degradacion in vivo. En la primera fase del trabajo, se desarrollo una estrategia sintetica novedosa para incorporar diaminas aromaticas biocompatibles pero de muy baja reactividad en la estructura de los poliuretanos. Estas diaminas, derivadas de metabolitos naturales como el acido para-aminobenzoico (PABA), presentan una nucleofilia extremadamente baja debido a la desactivacion de sus grupos amino por los anillos aromaticos y grupos carbonilo adyacentes. Para superar esta limitacion, se implemento un protocolo de sililacion in situ utilizando clorotrimetilsilano en presencia de piridina y 4-dimetilaminopiridina. Esta activacion temporal de los grupos amino permitio su reaccion cuantitativa con diisocianatos, logrando duplicar los pesos moleculares de los polimeros resultantes y mejorando significativamente sus propiedades termicas y mecanicas. En la segunda fase, se diseno y sintetizo un nuevo diisocianato aromatico no toxico basado en derivados de PABA (denominado isoPABA). A partir de este monomero, se preparo una familia completa de poli(ester-uretano-urea)s utilizando policaprolactona como segmento blando y diferentes diaminas alifaticas (etilendiamina, butanodiamina y hexametilendiamina) como extensores de cadena. El estudio demostro que la variacion en la longitud de la cadena alifatica del extensor influye de manera determinante en la separacion de microfases del material, lo que a su vez permite modular de forma precisa sus propiedades termomecanicas. Todos los polimeros sintetizados mostraron una excelente estabilidad termica y un comportamiento elastometrico adecuado para aplicaciones medicas. En la tercera y ultima fase, se amplio la versatilidad de estos materiales mediante la incorporacion de L-lactida en los segmentos blandos, creando copolimeros de caprolactona/L-lactida. Esta modificacion quimica permitio acelerar y controlar la velocidad de degradacion de los poliuretanos, tanto en condiciones hidroliticas como enzimaticas, superando asi la lenta degradacion caracteristica de la policaprolactona pura. Ademas, se demostro la procesabilidad de estos nuevos materiales mediante la tecnica de electrohilado (electrospinning), obteniendo andamios nanofibrosos tridimensionales con una porosidad interconectada cercana al 50 por ciento. Los ensayos biologicos in vitro con celulas endoteliales confirmaron la excelente citocompatibilidad de estos andamios, demostrando su viabilidad como matrices para la adhesion y proliferacion celular. En conclusion, la investigacion ha culminado con exito en el desarrollo de una nueva generacion de poliuretanos segmentados que combinan biocompatibilidad, degradacion controlable y procesabilidad, ofreciendo una plataforma material prometedora para futuras aplicaciones en medicina regenerativa. |
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