Estudiar la impresión 3D con biomateriales: Caracterización y diseño básico

Abstract

La impresión 3D se ha convertido en una técnica de manufactura para fabricar infinidad de elementos con diversos materiales, enfocándose en varios aspectos ingenieriles y de ciencias médicas. Gran parte de ello se ha enfocado en el desarrollo de dispositivos tecnológicos, tejidos y órganos, un campo poco explorado en el país. El presente trabajo evidencia la investigación y caracterización de biomateriales impresos utilizando estereolitografía con el objetivo de predecir sus propiedades mecánicas y biológicas, obteniendo así los factores significativos para optimizar la fabricación de scaffolds considerando parámetros de diseño e impresión. Se desarrollan ensayos mecánicos como el de micro tracción bajo la norma ASTM D1708 y microperforado bajo la norma ASTM F2977 utilizando micro especímenes debido al volumen del material disponible. Además, se realizan ensayos de adherencia celular con la línea celular HaCaT y de permeabilidad de los andamios construidos bajo la norma ASTM F2952 utilizando un medio fisiológico, para lo cual, se fabrica un sistema mecatrónico denominado biorreactor de perfusión que permite obtener datos de presión, corriente y caudal en el tiempo. Los resultados manifiestan que el factor significante de impresión es la orientación en las piezas constatando la anisotropía existente, además, en el caso de la resina BioMed el espesor de capa influyó en gran medida a las propiedades mecánicas. A su vez, se analiza la degradación del material pues en ellas se obtuvo la rotura de la probeta. Por otra parte, se evidenció que la relación área volumen es directamente proporcional a la cantidad de células adheridas al andamio.