La biocompatibilidad puede definirse como la capacidad de un material para integrar tejido e inducir una respuesta terapéutica favorable, libre de daños locales y sistémicos 1,2,3. La evaluación de la biocompatibilidad es crucial para el desarrollo de cualquier material destinado a uso médico. Por lo tanto, este protocolo proporciona un enfoque sistemático e integral para cada investigador que desee desarrollar nuevos biomateriales o estudiar nuevas aplicaciones para biomateriales existentes.
Las pruebas de citotoxicidad in vitro se utilizan ampliamente como primera fase para la evaluación de la biocompatibilidad, utilizando cultivos celulares primarios o líneas celulares. Los resultados constituyen un primer indicador de potencial aplicación clínica. Además de ser vital para el desarrollo de biomateriales, estas pruebas son obligatorias para cumplir con las regulaciones vigentes para la introducción en el mercado, de los reguladores de la UE y la EUA (certificación FDA y CE)4,5,6,7,8. Además, las pruebas estandarizadas en la investigación biomédica proporcionan una ventaja significativa en términos de reproducibilidad y comparación de resultados de diferentes estudios sobre biomateriales o dispositivos similares9.
Las directrices de la Organización Internacional de Normalización (ISO) son ampliamente utilizadas por múltiples laboratorios comerciales, reguladores y académicos independientes para probar materiales de manera precisa y reproducible. La ISO 10993-5 se refiere a la evaluación de citotoxicidad in vitro y la ISO 10993-12 informa a la preparación de muestreo10,11. Para las pruebas de biomateriales se proporcionan tres categorías, que se seleccionarán de acuerdo con el tipo de material, los tejidos en contacto y el objetivo del tratamiento: extractos, contacto directo y contacto indirecto 8,11,12,13. Los extractos se obtienen enriqueciendo un medio de cultivo celular con el biomaterial. Para las pruebas de contacto directo, el biomaterial se coloca directamente sobre los cultivos celulares y, en contacto indirecto, la incubación con las células se realiza separada por una barrera, como un gel de agarosa11. Los controles apropiados son obligatorios, y se debe realizar un mínimo de tres experimentos independientes 5,8,10,11,14.
Es fundamental simular o exagerar las condiciones clínicas para determinar el potencial citotóxico. En el caso de las pruebas de extractos, el área de superficie del material; el volumen medio; el medio y el pH del material; la solubilidad del material, la osmolaridad y la relación de difusión; y las condiciones de extracción como agitación, temperatura y tiempo influyen en los medios de enriquecimiento5.
La metodología permite la evaluación cuantitativa y cualitativa de la citotoxicidad de varias formulaciones farmacéuticas, tanto sólidas como líquidas. Se pueden realizar varios ensayos, como la prueba de captación de rojo neutro, la prueba de formación de colonias, el ensayo MTT y el ensayo XTT 5,10,14.
La mayoría de los estudios de evaluación de citotoxicidad publicados utilizan ensayos más simples, a saber, MTT y XTT, que proporcionan información limitada. La evaluación de la biocompatibilidad no sólo debe implicar la evaluación de la citotoxicidad, sino también la bioactividad de un material de ensayo determinado2, como lo respalda este protocolo. Deben utilizarse criterios de evaluación adicionales cuando estén justificados y documentados. Por lo tanto, este protocolo tiene como objetivo proporcionar una guía completa, detallando un conjunto de métodos para la evaluación de la citotoxicidad de biomateriales. Además, se describe la evaluación de diferentes procesos celulares, a saber, el tipo de muerte celular, la morfología celular, la función celular en la síntesis de proteínas específicas y la producción de tejidos específicos.