Definición geométrica de andamios metálicos para posibles aplicaciones en ingeniería de tejidos
Artículo de revista
2019-03-11
Corporación Universidad de la Costa
INGE CUC
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0122-6517
2382-4700
Introduction− The design of porous structures used as scaffolds in tissue engineering, is directed towards the development of elements that promote bone consolida-tion processes, stabilizing tissue fragments in conven-tional biodegradable fixation devices.Objective−To obtain a digital three-dimensional mod-el for a cellular metal that resembles the cortical and trabecular bone morphology, with characteristics such as geometry, pore size, porosity and skin type coating, as well as providing a basis for the materialization of structures that improve bone regeneration and facilitate the control of the mechanical properties of the scaffold for the biological defects of its application.Methodology−A parametric 3D modeling code is pre-sented, by means of the definition of a uniform regular geometry with a suitable porosity and pore size, tak-ing into account the essence of the cellular metals and complemented by a skin-like coating body that sur-rounds the three-dimensional model seeking to elevate the rigidity and mechanical strength of the scaffolding, in addition to making possible the machining of own geometries and allowing isolation and protection for the cases in which it is required.Results− The development of two digital models for cel-lular metals with complex morphological conditions was generated, allowing a good interrelation of geometric pa-rameters for cell proliferation and a favorable response to structural stress in tissue engineering applications.Conclusions−The designed model demonstrates the possibility of being applied to development of bone fixa-tion alternatives, which decrease the inflammatory re-sponse, avoid secondary interventions and reduce the rejection rates of the elements currently used to treat-ment of musculoskeletal conditions. Introducción: El diseño de estructuras porosas tipo andamio en ingeniería de tejidos, se direcciona hacia el desarrollo de elementos que promuevan la consolidación ósea, estabilizando los fragmentos tisulares en dispositivos de fijación biodegradable.
Objetivo: Obtener un modelo tridimensional digital para un metal celular que asemeje la morfología ósea cortical y trabecular, con características como geometría, tamaño de poro, porosidad y recubrimiento tipo piel, además de brindar una base para la materialización de estructuras que mejoren la regeneración ósea y faciliten el control de las propiedades mecánicas del andamio para los defectos biológicos de su aplicación.
Metodología: Se presenta un código paramétrico de modelado 3D, mediante la definición de una geometría regular uniforme con una porosidad y tamaño de poro adecuadas, atendiendo a la esencia de los metales celulares y complementada con un cuerpo de recubrimiento tipo piel que envuelve el modelo tridimensional, para elevar la rigidez y la resistencia mecánica del andamio; además de viabilizar el mecanizado de geometrías propias y permitir aislamiento y protección para los casos en los que se requiera.
Resultados: Se generó el desarrollo de dos modelos digitales para metales celulares con condiciones morfológicas complejas, permitiendo una buena interrelación de parámetros geométricos para la proliferación celular y una respuesta favorable a la solicitación estructural en aplicaciones de ingeniería de tejidos.
Conclusiones: El modelo diseñado evidencia la posibilidad de aplicarse al desarrollo de alternativas de fijación ósea, que disminuyan la respuesta inflamatoria, eviten intervenciones secundarias y reduzcan las tasas de rechazo a los elementos actualmente utilizados para tratar afecciones osteomusculares.
- Revistas Científicas [1682]
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