Development of in situ forming, polysaccharide-based, self-healable and printable hydrogels por soft actuators and biomedical applications

Résumé

La impresión 4D se presenta como una alternativa prometedora para el desarrollo de materiales para la biomedicina. Hidrogeles preparados mediante impresión 3D capaces de variar su forma en respuesta a estímulos externos constituyen este tipo de sistemas. Estos hidrogeles 4D son sustratos con la capacidad única de adaptarse e imitar los complejos microambientes dinámicos existentes durante los procesos naturales de crecimientos y diferenciación celular. Este carácter dinámico está basado en interacciones físicas/químicas específicas que a su vez son la base para la formación de los denominados hidrogeles in situ, capaces de formarse únicamente ante variaciones específicas del medio. Estos geles in situ, se conocen como los sustratos más eficaces dentro de las nuevas terapias personalizadas de medicina regenerativa.Es por eso que, esta tesis pretende desarrollar hidrogeles in situ adaptables a la tecnología de impresión 3D que sean biodegradables y que muestren adecuadas propiedades mecánicas y capacidad de responder variando su forma ante estímulos externos (pH/iones, temperatura, luz, campo eléctrico y/o magnético) así como habilidad para auto-repararse. Para el desarrollo de estos nuevos materiales con propiedades avanzadas se han seleccionado 3 polisacáridos, el quitosano, ácido hialurónico y alginato, como materiales para la formación de todos los hidrogeles presentados a lo largo de la tesis doctoral.