Definición geométrica de andamios metálicos para posibles aplicaciones en ingeniería de tejidos

Resumen

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.

Palabras clave: Andamios metálicos, Ingeniería de tejidos, modelo digital, definición geométrica

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Acerca de los Autores

Oscar David Acevedo Rueda, Universidad Nacional de Colombia. Medellín, (Colombia)

Oscar Acevedo-Rueda es Diseñador Industrial, Especialista en Evaluación y Gerencia de Proyectos de la Universidad Industrial de Santander. Actualmente estudiante de maestría en Ingeniería Mecánica
de la Universidad Nacional de Colombia sede Medellín. Sus intereses de investigación incluyen la obtención de modelos digitales, uso de tecnologías de manufactura 3d y procesos metalúrgicos de metales celulares ordenados con piel, aplicables en ingeniería de tejidos. https://orcid.org/0000-0002-8561-9958

Gloria Patricia Fernández Morales, Universidad Pontificia Bolivariana. Medellín, (Colombia)

Gloria Patricia Fernández-Morales received the B.Eng. in Metallurgical Engineering in 1997 from the Universidad de Antioquia (Medellín, Colombia), a M.Sc. and PhD. in Materials Engineering from de UPB, Medellín. Her research interests include Materials Science and engineering, processing, characterization, metal foams. She is researcher at UPB Engineering Faculty. https://orcid.org/0000-0003-2344-1418

Juan Fernando Ramírez Patiño, Universidad Nacional de Colombia. Medellín, (Colombia)

Juan Fernando Ramírez Patiño es Ingeniero mecánico, magister en Ingeniería Mecánica y Doctor en Ingeniería. Profesor Asociado de la Universidad Nacional de Colombia - Sede Medellín, vinculado desde 2003. Actualmente dirige el Grupo de Investigación en Biomecánica e Ingeniería de Rehabilitación (GIBIR). https://orcid.org/0000-0002-3713-1712

Fig. 2. Octaedro truncado y su distribución en el espacio.
Publicado
2019-03-11
Cómo citar
Acevedo Rueda, O., Fernández Morales, G., & Ramírez Patiño, J. (2019). Definición geométrica de andamios metálicos para posibles aplicaciones en ingeniería de tejidos. INGE CUC, 15(1), 17-24. https://doi.org/10.17981/ingecuc.15.1.2019.02
Sección
ARTÍCULOS