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Diseño y desarrollo de andamios impresos en 3D para reparación de defectos óseos.

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dc.contributor.advisorNavarro Rueda, Javier
dc.contributor.authorArbelaez Echeverri, Pablospa
dc.contributor.evaluatorSuarez Venegas, Daniel Ricardospa
dc.date.accessioned2024-03-01T18:57:34Z
dc.date.available2024-03-01T18:57:34Z
dc.date.created2024-02-04spa
dc.description.abstractEl hueso es el principal componente del sistema músculo esquelético, y se diferencia de otros tejidos conectivos por su rigidez debido a la mineralización de su matriz extracelular. Las lesiones óseas producidas por traumas, infecciones, enfermedades congénitas, o tumores, entre otros, pueden ocasionar defectos óseos. Los defectos óseos críticos se definen como los defectos que no logran curarse por sí solos y, por lo tanto, requieren de intervenciones para lograr su cicatrización. Los tratamientos actuales para reparación de defectos óseos críticos incluyen el uso de autoinjertos óseos, aloinjertos óseos, sustitutos óseos, técnicas de osteogénesis por distracción, y reconstrucciones mediante dispositivos protésicos. Todas estas técnicas tienen altas tasas de complicaciones, altos costos para los sistemas de salud, así como limitaciones en su disponibilidad para la aplicación clínica. El uso de la ingeniería de tejidos mediante impresión 3D se plantea como una alternativa para la reparación de defectos óseos, al ser capaz de solucionar los problemas a la medida del paciente, a menores costos y con mayor disponibilidad que las actuales alternativas. La impresión 3D permite la creación de andamios estructurales impresos en materiales biocompatibles y biodegradables, con diferentes geometrías que simulan la micro y macroestructura ósea, capaces de resistir las cargas mecánicas a las que está sometido el hueso y de permitir la adhesión, proliferación y migración celular mediante osteoconducción, haciéndolos potencialmente ideales para la reparación de defectos óseos. El objetivo del trabajo fue diseñar y desarrollar andamios impresos en 3D, basados en el patrón Voronoi, como potencial tratamiento para la reparación de defectos óseos. Se realizó la evaluación mecánica en compresión de diferentes tipos de andamios 3D con diferentes porosidades y se comprobó que estos andamios son capaces de tolerar las cargas mecánicas a las cuales está sometido el hueso trabecular. Se realizaron, adicionalmente, pruebas biológicas mediante cultivos celulares sobre los andamios, con líneas de osteoblastos y fibroblastos evaluando la adhesión, proliferación y viabilidad celular, demostrando más del 78% de viabilidad a 48 horas.spa
dc.description.abstractenglishThe bone is the main component of the musculoskeletal system and differs from other connective tissues due to its rigidity resulting from the mineralization of its extracellular matrix. Bone injuries caused by trauma, infections, congenital diseases, or tumors, among others, can lead to bone defects. Critical bone defects are defined as defects that cannot heal on their own and, therefore, require interventions for healing. Current treatments for critical bone defect repair include the use of bone autografts, bone allografts, bone substitutes, distraction osteogenesis techniques, and reconstructions using prosthetic devices. All these techniques have high complication rates, high costs for healthcare systems, and limitations in their availability for clinical application. The use of tissue engineering through 3D printing is considered an alternative for bone defect repair, capable of addressing patient-specific issues at lower costs and with greater availability than current alternatives. 3D printing allows the creation of structurally printed scaffolds using biocompatible and biodegradable materials, with different geometries mimicking the micro and macrostructure of bone. These scaffolds can withstand the mechanical loads to which bone is subjected and enable cell adhesion, proliferation, and migration through osteoconduction, making them potentially ideal for bone defect repair. The objective of the study was to design and develop 3D-printed scaffolds based on the Voronoi pattern as a potential treatment for bone defect repair. Mechanical compression evaluation of different types of 3D scaffolds with varying porosities was conducted, confirming their ability to tolerate mechanical loads similar to trabecular bone. Additionally, biological tests were performed with cell cultures on the scaffolds, using osteoblast and fibroblast cell lines to assess cell adhesion, proliferation, and viability, demonstrating over 78% viability at 48 hours.spa
dc.description.cvlac80821031spa
dc.description.degreelevelMaestría
dc.description.degreenameMagíster en Bioingeniería
dc.description.googlescholarhttps://scholar.google.com/citations?hl=es&user=7XCDKWkAAAAJspa
dc.description.orcid0000-0003-2186-0328spa
dc.formatPDF
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.instnameinstname:Pontificia Universidad Javeriana
dc.identifier.reponamereponame:Repositorio Institucional - Pontificia Universidad Javeriana
dc.identifier.repourlrepourl:https://repository.javeriana.edu.co
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/10554/66784
dc.language.isospa
dc.publisherPontificia Universidad Javeriana
dc.publisher.facultyFacultad de Ingeniería
dc.publisher.programMaestría en Bioingeniería
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.coarinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.licenceAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional
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dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subjectDefectos óseos
dc.subjectIngeniería de tejidos
dc.subjectAndamios 3D
dc.subjectImpresión 3D
dc.subjectEnsayos de compresión
dc.subjectCultivos celulares
dc.subject.armarcMaestría en bioingeniería - Tesis y disertaciones académicas
dc.subject.armarcImpresión tridimensionalspa
dc.subject.keywordBone defects
dc.subject.keywordTissue engineering
dc.subject.keyword3D scaffolds
dc.subject.keyword3D printing
dc.subject.keywordCompression tests
dc.subject.keywordCell cultures
dc.titleDiseño y desarrollo de andamios impresos en 3D para reparación de defectos óseos.spa
dc.title.englishDesign and development of 3D-printed scaffolds for bone refect repairspa
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/resource_type/c_bdcc
dc.type.driverinfo:eu-repo/semantics/masterThesis
dc.type.hasversionhttp://purl.org/coar/version/c_ab4af688f83e57aa
dc.type.localTesis/Trabajo de grado - Monografía - Maestría

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