En este proyecto proponemos evaluar la respuesta biológica, específicamente la adhesión bacteriana y la adhesión y proliferación de osteoblastos humanos sobre sustratos de acero inoxidable de grado médico modificados superficialmente con películas de óxido de titanio depositadas por medio de evaporación catódica (magnetron sputtering). Como respuesta biológica estamos considerando las interacciones entre la superficie de los óxidos de titanio y las células con las que estará en contacto. Se ha descrito que la integración exitosa del implante o dispositivo depende del resultado entre la competencia entre las bacterias y las células. Si esta competencia es ganada por las células, el biomaterial será cubierto por una capa celular y será menos probable que se desarrolle una infección en este dispositivo. Por otra parte, si esta competencia es ganada por las bacterias, la superficie será cubierta por la biopelicula bacteriana y las funciones celulares serán afectadas, causando infecciones y hasta la pérdida del dispositivo colocado. Por lo que en este proyecto consideramos relevante estudiar la respuesta tanto de bacterias como de células osteoblásticas en las superficies modificadas con películas delgadas de óxido de titanio. La adhesión bacteriana será estudiada utilizando nueve especies bacterianas anaeróbicas representativas de la cavidad oral y tres especies aeróbicas relacionadas con infecciones en aditamentos de uso biomédico como Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermis y Escherichia coli. Planteamos ensayos de adhesión a tiempos cortos y de formación de biopelículas a tiempos más largos. La respuesta de las células osteblásticas será analizada mediante ensayos de adhesión y proliferación celular, adicionalmente, se medirán ciertos marcadores de actividad celular como actividad de la fosfatasa alcalina, osteopontina, osteocalcina y factor de crecimiento transforman Beta-1. Cabe mencionar que este proyecto deriva del proyecto PAPIIT IG100113 "Biofuncionalidad de Películas delgadas de Óxido de titanio" aprobado en el 2013 para realizarse en la modalidad de Grupo, pero que ahora se plantea por separado por parte de las dos responsables de ese proyecto.

El desarrollo exitoso de nuevos materiales que pueden ser utilizados en el área biomédica, requiere de un trabajo en equipo y multidisciplinario. Con la realización de este proyecto pretendemos dar respuesta a diversos cuestionamientos acerca del comportamiento de diferentes especies bacterianas de origen bucal y otras asociadas a infecciones en aditamentos metálicos de uso biomédico, cuando estas están en contacto con superficies de acero inoxidable de grado médico cubiertas por una película delgada de Óxido de titanio. Por otra parte, necesitamos corroborar que la respuesta biológica de las células osteoblásticas es la adecuada, una vez que éstas están en contacto con las superficies modificadas. Lo que esperamos es que la respuesta biológica de las películas de óxido de titanio, sea mejor o por lo menos igual a la reportada en los estudios que se han realizado sobre las superficies de Titanio, que es el material más utilizado para implantes médicos y dentales en la actualidad. Este proyecto en específico pretende seguir fortaleciendo el trabajo multidiciplinario que se ha estado llevando a cabo con el fin de que las investigaciones que realizamos puedan colaborar en el mejoramiento de las propiedades mecánicas y la respuesta biológica de los materiales que se utilizan en el área biomédica y dental. En cuanto a la formación de recursos humanos, este proyecto específicamente va a contribuir con la formación de un estudiante de Licenciatura y un estudiante de Doctorado, los cuales dedicarán el cien por ciento de su tiempo al desarrollo de este proyecto.