Estudio del comportamiento mecánico de scaffolds acrílicas impresas por estereolitografía reforzadas con grafeno.

Abstract

Los scaffolds, o andamios en inglés, son alternativas a los injertos óseos tradicionales. Los scaffolds son piezas que están diseñadas para ser introducidas en el cuerpo humano y solucionar problemas óseos como pueden ser fracturas, roturas totales o problemas de crecimiento. Para que un scaffold sea exitoso y promueva el crecimiento de tejido óseo es necesario que sea biológicamente compatible con el cuerpo humano, tenga resistencia a tracción y flexión para soportar tanto las fuerzas de crecimiento del hueso como las fuerzas que puede soportar el cuerpo, y que sea poroso para facilitar el paso de nutrientes, óxigeno y deshechos; todos ellos necesarios y resultantes del crecimiento óseo. En este proyecto se pretenden fabricar scaffolds de una resina biológicamente compatible con el cuerpo humano, que cumpla las propiedades mecánicas necesarias. Además, a esta resina se le ha añadido óxido de grafeno, ya que es un material que al ser añadido a polímeros, suele mejorar sus propiedades mecánicas formando así nanocomposites, con propiedades mejores a los dos materiales de partida. Estos materiales tienen que ser compatibles con la impresión 3D, ya que las probetas ensayadas en este proyecto van a ser impresas por estereolitografía, siendo esto una técnica de fabricación aditiva, la más antigua de impresión 3D y con resultados muy satisfactorios y concretos para piezas pequeñas y piezas sanitarias. El principal estudio es la comparación de las probetas según ensayos mecánicos, que una parte serán fabricadas solo de resina, otra parte de resina y metilo metacrilato(MMA), y por último, otra parte de resina, metilo metacrilato y óxido de grafeno(GO).

Scaffolds are alternatives to traditional bone grafts. Scaffolds are pieces that are designed to be inserted into the human body and solve bone problems such as fractures, total breakage or growth problems. For a scaffold to be successful and promote the growth of bone tissue, it must be biologically compatible with the human body, have tensile and flexural strength to withstand both the forces of bone growth and the forces that the body can withstand, and that be porous to facilitate the passage of nutrients, oxygen and waste; all of them necessary and resulting from bone growth. This project aims to manufacture scaffolds from a resin biologically compatible with the human body, which meets the necessary mechanical properties. In addition, graphene oxide has been added to this resin, since it is a material that, when added to polymers, usually improves its mechanical properties, thus forming nanocomposites, with better properties than the two starting materials. These materials have to be compatible with 3D printing, since the test specimens tested in this project are going to be printed by stereolithography, this being an additive manufacturing technique, the oldest of 3D printing and with very satisfactory and specific results for small parts. and sanitary parts. The main study is the comparison of the specimens according to mechanical tests, that a part will be made only of resin, another part of resin and methyl methacrylate (MMA), and finally, another part of resin, methyl methacrylate and graphene oxide (GO ).