Descripción

El hueso tiene una gran capacidad de regeneración, pero en lesiones graves o defectos óseos extensos esta capacidad no es suficiente. Las soluciones actuales, como implantes o injertos, pueden presentar problemas de integración y un alto riesgo de infecciones, especialmente debido al aumento de bacterias resistentes a los antibióticos.

Este proyecto desarrolla una nueva generación de biomateriales para la regeneración ósea, inspirados en la ingeniería de tejidos. El objetivo es crear materiales capaces de favorecer la formación de nuevo hueso y, al mismo tiempo, prevenir infecciones de forma activa. Para ello, se diseñarán materiales biodegradables “inteligentes” que combinan polímeros avanzados con nanomateriales conductores y elementos naturales como el calcio y el zinc.

Estos materiales estimulan a las células para que se diferencien y formen tejido óseo, mientras dificultan el crecimiento de microorganismos patógenos. La eficacia de estos biomateriales se evaluará en estudios de laboratorio y modelos experimentales, analizando tanto su capacidad regenerativa como su efecto antimicrobiano.

En conjunto, el proyecto propone una solución innovadora, segura y con alto potencial de aplicación clínica para mejorar el tratamiento de lesiones óseas complejas y reducir las infecciones asociadas a implantes.

Investigadores

Investigador principal: Ángel Serrano Arocas (UCV)

Investigadores participantes :

• Miguel Martí Jiménez
• Belén Frígols Garrido
• Maria del Carme Soler Canet
• Claudio Iván Serra Aguado

Equipo de trabajo:

• Beatriz Salesa Landete

Publicaciones relacionadas:

• Alba Cano-Vicent, Murtaza M. Tambuwala, Sk. Sarif Hassan, Debmalya Barh, Alaa A.A. Aljabali, Martin Birkett, Arun Arjunan, Ángel Serrano-Aroca, Fused deposition modelling: Current status, methodology, applications and future prospects, Additive Manufacturing 2021, 47, 102378.
  DOI: https://doi.org/10.1016/j.addma.2021.102378
• Beatriz Salesa, Roser Sabater i Serra, Ángel Serrano-Aroca, Zinc chloride: Time-dependent cytotoxicity, proliferation and promotion of glycoprotein synthesis and antioxidant gene expression in human keratinocytes, Biology 2021,10(11), 1072.
  DOI: https://doi.org/10.3390/biology10111072
• Beatriz Salesa, Alberto Tuñón-Molina, Alba Cano-Vicent, Marcelo Assis, Juan Andrés, Ángel Serrano-Aroca, Graphene Nanoplatelets: In Vivo and In Vitro Toxicity, Cell Proliferative Activity, and Cell Gene Expression, Applied Sciences 2022, 12(2), 720.
  DOI: https://doi.org/10.3390/app12020720
• José Luis Aparicio-Collado; Natalia García-San Martín; José Molina-Mateo; Constantino Torregrosa Cabanilles; Vicente Donderis Quiles; Ángel Serrano-Aroca, R. Sabater i Serra, Electroactive calcium-alginate/polycaprolactone/reduced graphene oxide nanohybrid hydrogels for skeletal muscle tissue engineering, Colloids and Surfaces B: Biointerfaces 214 (2022) 112455.
  DOI: https://doi.org/10.1016/j.colsurfb.2022.112455
• Alejandro Hurtado, Alaa A A Aljabali, Vijay Mishra, Murtaza M Tambuwala, Ángel Serrano-Aroca. Alginate: Enhancement Strategies for Advanced Applications. International Journal of Molecular Sciences. 2022, 23(9), 4486.
  DOI: https://doi.org/10.3390/ijms23094486
• Alejandro Hurtado, Alba Cano-Vicent, Alberto Tuñón-Molina, José Luis Aparicio-Collado, Beatriz Salesa, Roser Sabater i Serra and Ángel Serrano-Aroca. Engineering alginate hydrogel films with poly(3-hydroxybutyrate-co-3-valerate) and graphene nanoplatelets: Enhancement of antiviral activity, cell adhesion and electroactive properties, International Journal of Biological Macromolecules, 219, 694-708, 2022.
  DOI: https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2022.08.039
• Ángel Serrano-Aroca, Alba Cano-Vicent, Roser Sabater i Serra, Mohamed El-Tanani, Alaa AA. Aljabali, Murtaza M. Tambuwala, Yogendra Kumar Mishra. Scaffolds in the microbial resistant era: Fabrication, materials, properties and tissue engineering applications, Materials Today Bio 2022, 16, 100412.
  DOI: https://doi.org/10.1016/j.mtbio.2022.100412
• Claudio Iván Serra, Mar Llorens-Gómez, Pablo Vercet-Llopis, Virginia Martínez-Chicote, Sanjukta Deb, Ángel Serrano-Aroca. Engineering 3D Printed Bioactive Polylactic Acid Alginate Composite Scaffolds with Antibacterial and In Vivo Osteoinductive Capacity. ACS Applied Materials & Interfaces 2022, 14, 48, 53593–53602.
  DOI: https://doi.org/10.1021/acsami.2c19300
• José Luis Aparicio-Collado, José Molina-Mateo, Constantino Torregrosa Cabanilles, Ana Vidaurre, Beatriz Salesa, Ángel Serrano-Aroca, Roser Sabater i Serra, Pro-Myogenic Environment Promoted by the Synergistic Effect of Conductive Polymer Nanocomposites Combined with Extracellular Zinc Ions, Biology 2022, 11(12), 1706.
  DOI: https://doi.org/10.3390/biology11121706
• Alba Cano-Vicent, Alberto Tuñón-Molina, Hamid Bakshi, Roser Sabater i Serra, Iman M. Alfagih, Murtaza M. Tambuwala, Ángel Serrano-Aroca, Biocompatible alginate film crosslinked with Ca2+ and Zn2+ possesses antibacterial, antiviral and anticancer activities, ACS Omega 2023; 8, 27, 24396–24405.
  DOI: https://doi.org/10.1021/acsomega.3c01935
• Alba Cano-Vicent, Andrea Martínez-Agut, Alberto Tuñón-Molina, Hamid Bakshi, Iman M. Alfagih, Murtaza M. Tambuwala, Ángel Serrano-Aroca, In vivo and in vitro Biocompatible Alginate Film Crosslinked with Ca2+ and Co2+ Manifests Antiviral, Antibacterial and Anticancer Activity, European Polymer Journal 197, 112377 (2023).
  DOI: https://doi.org/10.1016/j.eurpolymj.2023.112377
• Alba Cano-Vicent, Alberto Tuñón-Molina, Hamid Bakshi, Iman M. Alfagih, Murtaza M. Tambuwala, and Ángel Serrano-Aroca, Biocompatible Alginate Hydrogel Film Containing Acetic Acid Manifests Broad-Spectrum Antiviral and Anticancer Activities. Biomedicines 2023, 11(9), 2549.
  DOI: https://doi.org/10.3390/biomedicines11092549
• Ángel Serrano-Aroca, Kazuo Takayama, Yogendra Kumar Mishra, Cesar de la Fuente-Nunez, Carbon-Based Nanomaterials for Antiviral Applications, Advanced Functional Materials 2024, 34, 38, 2402023.
  DOI: https://doi.org/10.1002/adfm.202402023

Patentes relacionadas

• Patente: “Andamio biodegradable antimicrobiano para ingeniería tisular ósea y procedimiento para su obtención”.Nº SOLICITUD: P202031200; Nº PUBLICACIÓN: ES2913574; FECHA EXPEDICIÓN: 28/02/2023. Titular: UCV. Esta tecnología patentada ha sido seleccionada como una de las más prometedoras incluida en un Feature article en Nature Biotechnology 2023,41,1385.
• Patente: “Síntesis de nuevos materiales hidrófilos biodegradables derivados de poli(3-hidroxibutirato-co-3-valerato) y alginato entrecruzado”. Nº SOLICITUD: P202230138; Nº PUBLICACIÓN: ES2924779; FECHA EXPEDICIÓN: 08/05/2023. Titular: UCV/UPV.

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