UNIVERSIDAD TECNICA DE AMBATOFACULTAD DE CIENCIA E INGENIERIA EN ALIMENTOS

BIOINGENIERÍADocente: Ing. Fernando Galarza Semestre: Noveno “U” BioquímicaEstudiante: Samantha Cabezas, Danny Chango, Amy Rivadeneira, Álvaro Sailema, Mayra Telenchana.Fecha: 01 de Febrero de 2016Tema:

“Métodos de Modificación Topográfica”

ResumenObjetivo principal es justificar las modificaciones superficiales para mejorar propiedades biomédicas.

Se mencionara que es un biomaterial, clasificación, interacción células-biomaterial y por supuesto se mencionará los diferentes métodos para mejorar este tipo de interacción superficial con el biomaterial.

IntroducciónBiomaterial, es un material inerte utilizado como implante o dentro de un sistema vivo para reemplazar o mejorar alguna bio-función.

Biomateriales se clasifican de acuerdo a la respuesta que producen: TÓXICO, NO-TÓXICO y biológicamente inactivo, NO-TÓXCO y biológicamente activo, BIODEGRADABLE.

INTERACCION tejido-biomaterial es importante para definir el funcionamiento de un biomaterial.

Métodos de modificación topográficaDe acuerdo a Kasemo y Gold:

Modificaciones Topográficas (tamaño, distribución de poros, rugosidad, etc.).

Modificación de la propiedades Bio-químicas de la superficie (liberación de especies químicas como iones o medicamentos, adsorción de biomoléculas como proteínas).

Modificación de las propiedades Micro-mecánicas o visco-elásticas de la superficie.

“Corte y Torneado”

La exploración de la mecanización de tejidos, específicamente torneado, ha surgido básicamente por la necesidad de desarrollar materiales biocompatibles que puedan ser maquinados para generar implantes que reemplacen clavos y demás dispositivos rígidos, no biodegradables por el cuerpo humano.

Para el desarrollo de esta técnica se utiliza un dinamómetro para la medición de las fuerzas de corte en el maquinado (torneado) de huesos teniendo en cuenta que su diseño se basa en la sensibilidad de la lectura, es decir, lograr que las deformaciones captadas por unidad de fuerza fueran apreciables; además, el dispositivo debe cumplir con dimensiones específicas para su montaje en la torreta del torno.

Consideraciones:

Para estudiar el comportamiento del hueso ante cargas de maquinado (torneado) se observan aspectos importantes como son:

- El montaje del hueso, - La velocidad de giro, - La profundidad de corte y el avance.

Las pruebas que se realizan siguen los pasos que se describen a continuación:

Después del montaje de la probeta se fijan las condiciones de corte en el torno seleccionadas para la prueba:

- Velocidad de giro,- Avance y - Profundidad de corte.

Al identificar el ángulo en el cual se tiene la mayor fuerza de corte resultante, se toma un registro gráfico en el graficador de deformaciones, manteniendo las mismas condiciones de corte para una misma probeta.

El objetivo del maquinado es medir la fuerza de corte resultante que se producía durante el proceso de cilindrado de las probetas, es necesario saber el plano en el cual se produce la mayor fuerza de corte, que se logra manipulando el dinamómetro de forma adecuada.

Las probetas frescas, son reactivas a los cambios ambientales (humedad, temperatura, contaminación, etc.). Por esto, según el almacenamiento, las probetas pueden deshidratarse e inducir cambios en su dureza, la cual puede aumentar por efecto de ese secamiento.

Análisis cuantitativo

En base al uso de curvas de esfuerzo-deformación (s-e) para las probetas de los ensayos de compresión. El comportamiento en compresión depende del porcentaje de mezcla, y de tendencia análoga para las diferentes morfologías de polvo empleadas.

Corte del hueso

Limpieza de la probeta

Preservación de la muestra

Montaje de la probeta en el torno

Mecanizado de la probeta

No existe significancia de la forma de polvo en el comportamiento del módulo elástico, ni la interacción entre las dos variables estudiadas, y se encontró que la única variable de peso es el porcentaje de polvo en la mezcla base.

Para la dureza se encuentra que el porcentaje de polvo y la forma de polvo son variables de peso significativo para explicar el comportamiento de la dureza de las probetas, mientras que la interacción de estas dos variables no es significativa.

Aunque el porcentaje de polvo es una variable significativa en el modelo estadístico para las dos propiedades mecánicas involucradas, en las probetas tiene un mayor impacto en el comportamiento del módulo de elasticidad que en la dureza de las probetas.

Discusión y Conclusión:

La mezcla polvo de hueso/ABS no muestra todos los resultados deseados para la fabricación de implantes óseos conforme a los resultados obtenidos de sus propiedades mecánicas.Esto permite concluir la importancia de la naturaleza química que debe tener el compuesto en el diseño de la mezcla para la producción de objetos que puedan ser usados como implantes ortopédicos. Teniendo en cuenta que el ABS, el PLLA y PLGA son polímeros que se obtienen a partir de moléculas orgánicas no solubles en agua, y el polvo de hueso, tiene un alto contenido de agua, las partículas de los dos compuestos no tienen afinidad química.Se explota este campo dada la facilidad de producción y bajo costo cuando es comparado con los biopolímeros actuales.

Bibliografía

Medina, M. (2008). Estudio Analítico y Experimental de las Propiedades del tejido óseo ante cargas de maquinado (torneado). Universidad Nacional de Colombia.