Los estímulos mecánicos en las células son uno de los factores relacionados con la actividad
celular. Estos estímulos mecánicos se estudian para la regeneración de tejido dañado dentro
de la disciplina de ingeniería de tejidos. En los recientes estudios, las células son soportadas
por una estructura 3D (andamios) que actúa como sustituto a la matriz extracelular y permite
el mejor control de los estímulos mecánicos que sufren las células. Parámetros como la
porosidad, el tamaño de poro y morfología juegan un papel importante en las propiedades
mecánicas, la conducción de nutrientes, así como en la magnitud de los estímulos
provocados en bioreactores.
El presente proyecto pretende evaluar los estímulos mecánicos y las propiedades mecánicas
de dos morfologías de andamios regulares con vista a su posible utilización como sustitutos
de zonas dañadas de un hueso. Se analizan estructuras regulares con diferentes
porosidades y formas. En el proyecto se evalúan las respuestas mecánicas bajo compresión
pura y el comportamiento con la perfusión de fluido
Para tal estudio, se utilizará el programa de MEF (método de elementos finitos) de MSC
Software Marc Mentat 2007 para la reconstrucción y análisis de los modelos. Los modelos se
reconstruyen en dos fases separadas de sólido y fluido. El polímero con el que se trabaja es
el D,L-PLA (Polímero de ácido poliláctico).
Algunos de los andamios evaluados tienen capacidad de resistir los requerimientos
mecánicos existentes en las zonas de reparación ósea. Los resultados de la simulación de
los andamios bajo compresión muestran una clara deformación en la zona de unión de los
poros. La deformación mayoritaria dentro de la estructura es de compresión. Se observaron
valores de deformación suficientes para la diferenciación celular. La simulación de la
perfusión del fluido dentro de estos andamios provoca unos niveles de estimulo alto para una
velocidad de 1mm/s en la entrada del andamio.
El proyecto se lleva a cabo en el Institut de Bioenginyeria de Catalunya (IBEC) en la línea de
investigación en biomecánica y mecanobiología. Representa una porción de una
investigación o tesis de uno de sus miembros, Andy Luis Olivares Miyares, tutorizado por el
Dr. Damien Lacroix. Esta investigación forma parte de un proyecto donde colaboran la
Universidad de Twente (Holanda), Universidad Hospital de Basel (Suiza) y la Universidad de
Nápoles (Italia).
