Publicación: Andamios con zeolita natural modificada para aplicación en regeneración de tejido óseo
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Resumen en español
RESUMEN: El hueso es un tejido dinámico capaz de formar estructuras nuevas mediante la regeneración de sus células en un proceso llamado remodelación ósea. Sin embargo, en algunos casos la regeneración ósea se ve afectada debido a uniones tardías ocasionadas por la gravedad de la lesión, dejando una reconstrucción retrasada por la curación propensa a sufrir nuevas fracturas. Estos defectos óseos traen consecuencias significativas para la calidad de vida en una persona. Es por esto por lo que, se hace necesario implementar sustitutos óseos que promuevan la regeneración completa del tejido óseo y así, no derivar en traumas esqueléticos que alteren la homeóstasis del cuerpo. La ingeniería de tejido óseo es una estrategia para regenerar el hueso en las cuales se incluyen diferentes técnicas que han sido propuestas para curar lesiones esqueléticas. Una técnica particular es el desarrollo de andamios como matriz temporal que provee una arquitectura para el crecimiento de las células óseas, el cual debe contar con requerimientos biológicos y características estructurales. Debido a esto, hoy en día las búsquedas de un material capaz de cumplir con los requerimientos para regeneración de tejido óseo han sido ampliamente incrementadas. En este trabajo exploratorio se desarrolló un andamio basado en gelatina y zeolitas naturales modificadas a partir del método convencional Freeze drying para regeneración de tejido óseo con el fin de dar un aporte a la investigación en la búsqueda de nuevos materiales que cumplan con características similares a las del hueso. Se realizaron pruebas fisicoquímicas y mecánicas para evaluar la funcionalidad del andamio mediante microscopía electrónica de barrido (SEM), infrarrojo (FTIR). Además, las propiedades mecánicas se determinaron a partir de pruebas por compresión. Finalmente, se desarrolló un modelo matemático que predijo el esfuerzo por compresión de la matriz, así como nuevas geometrías.
Resumen en inglés
ABSTRACT: Bone is a dynamic tissue capable of forming new structures by regenerating its cells in a process called bone remodeling. However, in some cases bone regeneration is affected due to delayed joints caused by the severity of the injury leaving a reconstruction delayed by healing prone to new fractures. These bone defects have significant consequences for the quality of life in a person. That is why is necessary to implement substitutes that promote the complete regeneration of bone tissue and thus, not lead to skeletal trauma that alters the homeostasis of the body. Bone tissue engineering is a strategy to regenerate bone that includes different techniques that have been proposed to heal skeletal injuries. A particular technique is the development of scaffolds as a temporary matrix that provides an architecture for the growth of bone cells, which must have biological requirements and structural characteristics. Due to this, nowadays the searches for a material capable of fulfilling the requirements for regeneration of bone tissue have been greatly increased. In this exploratory work, a scaffold based on gelatin and modified natural zeolites was developed from the conventional Freeze drying method for bone tissue regeneration in order to contribute to research for new materials that meet similar characteristics to bone. Physicochemical and mechanical tests were performed to evaluate the functionality of the scaffold using scanning electron microscopy (SEM) and Fourier Transform Infrared (FTIR). Furthermore, the mechanical properties were determined from compression tests. Finally, a mathematical model was developed that predicted the compression stress of the matrix, as well as new geometries.