Diseño y evaluación de una microestructura biomimética anisotrópica con celdas de Voronoi para hueso trabecular y cortical

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Eje Rector: Bioeconomía

Director: Barulich Néstor Darío

Tutor: Dardati Patricia Mónica (Integrantes: 4)

 

Resumen

Los biomateriales porosos artificiales son utilizados para reemplazar, reparar, mantener o mejorar el tejido óseo defectuoso en humanos. En la última década, ha sido posible combinar las técnicas de diseño asistidas por computadora y las de manufactura aditiva para lograr biomateriales con alta resolución microestructural reduciendo el fenómeno de apantallamiento de tensiones, una de las razones de rechazo de la prótesis. Se desarrollaron microestructuras para la parte trabecular del hueso, pero, sin embargo, se ha dejado de lado la cortical o compacta, limitando el espectro de prótesis óseas que se pueden diseñar. Este proyecto propone diseñar una microestructura biomimética para hueso trabecular y cortical empleando diagramas de Voronoi y herramientas computacionales. Se considerará el diseño de la conexión entre las zonas trabeculares y corticales. Se emplearán técnicas de cómputo en paralelo para aprovechar las capacidades actuales. Se evaluará el comportamiento mecánico de la microestructura desarrollada mediante micromecánica computacional, usando condiciones de borde periódicas para encontrar la relación entre las propiedades macroscópicas y los parámetros microestructurales. Se crearán subrutinas de usuario que permitan emplear esta relación en programas de computadora. En trabajos futuros, estos resultados permitirán un diseño más versátil de implantes con propiedades mecánicas personalizadas a cada paciente.

 

Contacto: dariobarulich@gmail.com