Óxido de grafeno en una matriz polimérico-cerámica: análisis de las propiedades mecánicas a compresión.
Resumen
La incorporación de materiales novedosos a la ingeniería de tejidos ha ayudado a resolver problemas específicos de regeneración ósea. El óxido de grafeno (GO), se ha utilizado como refuerzo mecánico en biomateriales con matrices cerámicas o poliméricas. En este trabajo se analiza el diseño y las propiedades mecánicas a compresión de andamios compuestos por Policaprolactona (PCL), Hidroxiapatita (HAP) y óxido de grafeno (GO), en una relación porcentual en peso de PCL (80)-HAP (20) /GO (0.1). El GO se obtuvo mediante el método de Hummers y la HAP se sintetizó por coprecipitación. Los andamios fueron sometidos a una deformación del 70% en la máquina de ensayos Univert® de la marca Cell Scale®. Una vez hechos los ensayos mecánicos, se analizan los datos para obtener las curvas esfuerzo-deformación. También se desarrolla un modelo mecánico a través del algoritmo de mínimos cuadrados de Levenberg-Marquardt en el software Comsol Multiphisics®, de donde se obtienen los parámetros del modelo que se ajustan al material diseñado.
Descargas
Citas
Aslam-Khan, M.U., et al. (2021). Development of porous, antibacterial and biocompatible GO/n-HAp/bacterial cellulose/β-glucan biocomposite scaffold for bone tissue engineering. Arabian Journal of Chemistry 14,2. DOI: 10.1016/j.arabjc.2020.102924
Chrzanowski, Wojciech, and Ali Khademhosseini. 2013. “Biologically Inspired ‘smart’ Materials.” Advanced Drug Delivery Reviews 65(4):403–4. doi: 10.1016/j.addr.2013.03.001.
El-Habashy, S.E., et al. (2021). Biomaterial-Based nanocomposite for osteogenic repurposing of doxycycline. International Journal of Nanomedicine 16:1103-1126 DOI: 10.2147/IJN.S298297
Hummers, W.S. (1958). Preparation of graphitic oxide. Journal of the American Chemical Society 80,1339 DOI: 10.1021/ja01539a017
Kumar, Chandan. 2015. “Fitting Measured Data to Different Hiperelastic Material Models.” Retrieved November 22, 2018 (https://www.comsol.com/blogs/fitting-measured-data-to-different-hyperelastic-material-models).
Notariani, M., et al. (2016). Synthesis and applications of carbon nanomaterials for energy generation and storage. Beilstein Journal of Nanotechnology 7,149:196 DOI: 10.3762/bjnano.7.17
Nowakowski, Antoni. 2006. Quantitative Active Dynamic Thermal Ir-Imaging and Thermal Tomography in Medical Diagnostics.
Shavandi, A., et al. (2015). A review of synthesis methods, properties and use of hydroxyapatite as a substitute of bone. Journal of Biomimetics Biomaterials and Biomedical Engineering 25:98-117 DOI: 10.4028/www.scientific.net/JBBBE.25.98
Turnbull, G., et al. (2018). 3D bioactive composite scaffolds for bone tissue engineering. Bioactive Materials 3:278-314. DOI: 10.1016/j.bioactmat.2017.10.001
Von-Euw, S., et al. (2019). Bone mineral:new insights into its chemical composition. Scientific Reports 9,8456. DOI: 10.1038/s41598-019-44620-6