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Title:	DISEÑO E IMPRESIÓN 3D DE COMPOSITOS DE PLA REFORZADOS CON NANOHIDROXIAPATITA Y SU ESTUDIO EN COMPATIBILIDAD ÓSEA
Authors:	GONZÁLEZ SÁNCHEZ, DIANA
metadata.dc.subject.other:	Modelado por deposición fundida, diseño de biomateriales, entramado, fibroblastos y crecimiento celular.
Issue Date:	2023-12-07
Publisher:	Tecnológico Nacional de México
metadata.dc.publisher.tecnm:	Instituto Tecnológico de Querétaro
Description:	En este trabajo se presentan diferentes modelos de andamios basados en geometría mimética ósea, que se desarrollaron por impresión 3D con la técnica de FDM y utilizando un material compuesto generado en este mismo proyecto de investigación. El material compuesto utiliza una matriz de Ácido Poliláctico (PLA) y Partículas de Nanohidroxiapatita (nHAp) al 0.05% y 0.005% para obtener por extrusión los filamentos que se usaron en la impresora 3D. La investigación contempló variables de entramado, porcentaje de porosidad, tamaño e interconectividad de los poros y un gradiente decreciente del exterior hacia el centro. Los modelos se desarrollaron mediante el software SolidWorks™ y Flash Printing™. La caracterización de los materiales compuestos y de los andamios contempló pruebas de tensión, análisis mecánico-dinámico (DMA), calorimetría diferencial de barrido (DSC), SEM y biocompatibilidad por MTT y microscopía confocal para monitorear los beneficios del uso de un material polimérico biocompatible en unión a un refuerzo, para integrarse como un material compuesto que genere estructuras que permitan crecimiento celular en la superficie de las mismas. Los resultados de la caracterización térmica (DSC y Tan Delta del DMA) evidencian las condiciones de reblandecimiento en cada una de las variantes de compositos, permitiendo usar diferentes grados de temperatura para conseguir el conformado por FDM, siendo requerida una menor temperatura en el uso de alta concentración de nHAp. Como parte de las pruebas para rendimiento termomecánico se obtiene también una mayor respuesta a deformación en función de una mayor concentración de nHAp (0.05%), así como mayor facilidad en la obtención de las probetas que contienen esta concentración, además en ausencia de calor, bajo análisis de tensión, se nota un aumento en la resistencia mecánica de las probetas con y sin entramado también de la alta concentración de nHAp (0.05%). El estudio por SEM muestra la zona de fractura de los compositos, dónde pueden apreciarse los agregados de nHAp como refuerzo a la matriz de PLA, mostrando mayor presencia en las altas concentraciones de nHAp, además de mostrar rupturas limpias y frágiles. Por otra parte en las pruebas de biocompatibilidad, se empleó la línea celular 3T3-L1 fibroblastos correspondiente a tejido conectivo. En los resultados se observan mayores lecturas de absorbancia media con la variante de alta concentración de nHAp (0.05%). Lo cual evidencia la mejora en condiciones de biocompatibilidad, ya que las células en presencia del composito presentan una fase adaptativa al mismo, antes de proliferar. Con el uso de la XVIII microscopía confocal se logra visualizar el anclaje de las células a las paredes del andamio y a los poros generados como guía para el crecimiento. Probando la biocompatibilidad del mismo, así como las condiciones aptas para coexistir con material celular y proveerle las características necesarias para proliferar células.
metadata.dc.type:	info:eu-repo/semantics/masterThesis
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