[en] Increase life expectancy leads to the development of age-related diseases. One of them is osteoporosis, a progressive skeletal disease, which decreases the density of the bone mass and weakens the skeletal vertebral body of the patient. One of the most direct and severe consequences is the formation of vertebral compression fractures. One of the minimally invasive techniques used to treat this type of fractures is named vertebroplasty. This technique has given very encouraging results, since it has shown that it improves the pain caused by the fracture, and it is able to strengthen the fractured bone. However, the materials used in this technique involve problems for the patient such as pain and necrosis a lot of others. Therefore, the objective of this thesis is to develop a bone cement that can be injected by vertebroplasty, and that will regenerate fractured vertebral bone. In addition, the product must be biodegradable, because as the healing process progresses, the material reduces its stiffness as part of the load is supported by the regenerated tissue. To develop this new bone cement, a copolymer combined with hydroxyapatite, zirconia and platelet-rich plasma has been selected. It has been shown to be easily injectable, and once injected, it is able to solidify quickly, without suffering cement leakage or creates necrosis in adjacent bone tissues. It also has a similar density to bone which prevents it from generating tensions that can lead to adjacent vertebrae fractures. In addition, it has an excellent resistance to compression and after the compression test, it does not present fractures and it is able of filling the entire defect created by the fracture. Moreover, it has been shown that the addition of platelet-rich plasma gives to the material osteoinductive and osteoconductive properties. Therefore, PRP makes it bioactive. So, it is able to differentiate bone marrow mesenchymal stem cells to osteoblasts, and these osteoblasts differentiate them to osteocytes, generating bone matrix. Finally, the biocompatibility and biodegradability of the bone cement has been verified by rat calvaria in vivo model. But the restoration of the bone has not been observed due to the limitations presented by this model. Therefore, the use of a sheep vertebra in vivo model is proposed, which is more representative of what could happen in a real patient.

[es] El aumento de la esperanza de vida de las personas, conlleva el desarrollo de enfermedades relacionadas con la edad. Una de ellas es la osteoporosis, una enfermedad esquelética progresiva, que disminuye la densidad de la masa ósea y debilita el cuerpo esquelético vertebral del paciente. Una de las consecuencias más directas y severas es la formación de fracturas por compresión vertebral. Una de las técnicas mínimamente invasivas que se utiliza para tratar este tipo de fracturas se denomina vertebroplastia. Esta técnica ha dado resultados muy esperanzadores, ya que ha demostrado que mejora el dolor causado por la fractura, y es capaz de fortalecer el hueso fracturado. Sin embargo, muchos de los materiales que se utilizan en esta técnica comportan problemas para el paciente como dolor, necrosis, y un largo etcétera. Por tanto, el objetivo de esta tesis es desarrollar un cemento óseo que pueda inyectarse mediante la vertebroplastia, y que sea capaz de regenerar el hueso vertebral fracturado. Además, el producto debe ser biodegradable, de tal manera, que a medida que la vértebra fracturada vaya creciendo, la prótesis sea capaz de biodegradarse, dejando paso al hueso que crece de nuevo. Para desarrollar este nuevo cemento óseo, se ha trabajado con un copolímero combinado con hidroxiapatita, óxido de zirconio y plasma rico en plaquetas. Ha demostrado ser fácilmente inyectable, y una vez inyectado, es capaz de solidificar rápidamente, sin sufrir fugas de cemento ni tampoco crear necrosis en los tejidos adyacentes al hueso. Además presenta una densidad similar al hueso lo que evita que genere tensiones que pueden conllevar fracturas de vértebras adyacentes. Hay también añadir, que tiene una resistencia a la compresión excelente, y que después del test de compresión, no presenta fracturas y al mismo tiempo es capaz de llenar todo el defecto creado por la fractura. Además, se ha demostrado que la adición del plasma rico en plaquetas le confiere al material propiedades osteoinductivas y osteoconductivas. Por lo tanto, lo hace bioactivo. De tal manera, que es capaz de diferenciar células madres de hueso a osteoblastos, y estos mismos osteoblastos, diferenciarlos a osteocitos, generando matriz ósea. Finalmente, se ha comprobado la biocompatibilidad y la biodegradabilidad del cemento óseo mediante un modelo in vivo de calvaria de rata. Sin embargo, no ha permitido ver la restauración del hueso por las limitaciones que presenta este modelo. Así pues, se plantea utilizar un modelo in vivo de vértebra de oveja, el cual es representativo de lo que podría suceder en un paciente real.