Examinando por Materia "Biomateriales"
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Publicación Acceso abierto Desarrollo de andamios flexibles de policaprolactona/nanotubos de carbono para ser utilizados en recuperación de la función contráctil, ensayados en músculo estriado(Universidad del Valle, 2023) Penaranda-Armbrecht, Jose; Gutiérrez Montes, José Oscar; Neuta-Arciniegas, PaolaEn esta tesis se sintetizó PCL de alto peso molecular, el cual tuvo propiedades similares a la PCL comercial. Se logró la funcionalización de las PCL comercial y sintética con los nanotubos de carbono de pared múltiple (MWCNT), resultando en materiales compuestos y membranas cuyo acoplamiento químico fue verificado mediante RAMAN. Los acoplamientos más adecuados fueron al 1%, 3% y 5% de MWCNT respecto a la PCL. En general, las durezas encontradas para los andamios mediante nanoindentación fueron muy elevadas (10-12 GPa), significando que son estables al momento de ser implantados. El andamio de PCL(C)/MWCNT 5%, fue el más flexible y menos resistente. En las fracturas, los andamios presentaron hilos, posiblemente porque los MWCNT actuaron como refuerzo ante una posible ruptura. Además, este PCL(C)/MWCNT 5% tuvo una porosidad con tamaño de poro e interconectividad adecuada para el anclaje de las células musculares, además presentó una conductividad también adecuada para la posible recomposición del tejido. Es más, el mencionado andamio tuvo baja citotoxicidad, con una viabilidad celular de 90% aunque todos los andamios mostraron viabilidad hasta por 15 días de haber implantado las células diferenciadas. En suma, en este trabajo se desarrollaron andamios flexibles de PCL/MWCNT que permitieron servir como soporte a células de músculo estriado, comprobando su respuesta mecánica y eléctrica, y con una flexibilidad, elasticidad similar al tejido circundante. Finalmente, en la implantación de los andamios en músculo Extensor Digitorum Longus EDL de biomodelos murinos se evidenció integración al tejido sin respuesta inflamatoria después de 10 días; en las pruebas de contracción muscular los andamios PCL(C)/MWCNT 5% con células diferenciadas a cardiomiocitos (CM) mostraron una fuerza de contracción muscular superior a la fuerza de contracción natural en un 11.15% y de 21.16% con respecto a la fuerza de contracción del musculo electrofulgurado. Por lo anterior, se considera que existe una posibilidad importante de pasar hacia una etapa subsecuente para poner a prueba los andamios aquí desarrollados en biomodelos porcinos y escalarlo a seres humanos.Publicación Acceso abierto Estudio del comportamiento de recubrimientos de nitruros protectores nanoestructurados para posibles aplicaciones biomédicas.(Universidad del Valle, 2019-05-16) Lopera Muñoz, Wilson; Zambrano Romero, Gustavo Adolfo; Gómez de Prieto, María Elena; Riascos Bravo, Andrés; Londoño, Jessica Gil; Osorio Ospina, Diana Marcela; Grupo de Películas DelgadasEste proyecto surge como alternativa posible para dar respuesta a las necesidades crecientes de investigación en el campo de los materiales empleados en biocompatibilidad. Un área que se ha venido transformando en las últimas décadas para obtener nuevos materiales mejorados en razón de costo y propiedades específicas, especialmente aquellas donde se requiere que el material permanezca implantado por un largo periodo de tiempo sin perder propiedades ni causar daños al huésped. En aras de esto, el presente proyecto se planteó la producción de recubrimientos protectores nanoestructurados sobre aceros inoxidables del tipo 316 L, depositados por la técnica de magnetrón sputtering, para posibles aplicaciones biomédicas. Dado que estos recubrimientos han demostrado en estudios previos, presentar muy buenas propiedades mecánicas como resistencia elevada al desgaste y a la tensión, así como buena resistencia a la corrosión, se plantea la posibilidad de emplearlos como recubrimientos protectores alternativos, en la fabricación de implantes y prótesis mecánicas corporales de alto rendimiento. El proyecto implicó la preparación de las probetas de aceros inoxidables 316L con una configuración semicónica (para inmersión controlada) sobre las cuales se depositaron los recubrimientos protectores nanoestructurados, para la posterior evaluación de su biocompatibilidad en fluidos que simulan el plasma sanguíneo y pruebas de citotoxicidad a través de crecimiento celular. Como recubrimientos protectores nanoestructurados, se sintetizaron nitruros ternarios como el nitruro de cromo aluminio (CrAlN) y el nitruro de titanio aluminio (TiAlN), sobre los cuales el Grupo de Películas Delgadas tiene amplia experiencia en el estudio de sus propiedades protectoras antidesgaste, anticorrosivas, mecánicas y tribológicas. Posterior a la obtención de los recubrimientos protectores estos se caracterizaron estructural y morfológicamente mediante Difracción de Rayos X (XRD), Microscopia Electrónica de Barrido (SEM) en sección transversal y Microscopia de Fuerza Atómica (AFM). Igualmente se estudió su comportamiento electroquímico ante la corrosión mediante la técnica de Espectroscopía de Impedancia Electroquímica (EIS). El estudio de la adherencia y del comportamiento al desgaste se llevó a cabo con un tribómetro por Pin-on disk. Finalmente, el estudio de biocompatibilidad se llevó a cabo por inmersión en fluidos simulados tales como el fluido de Hank, así como también se evaluó citotoxicidad empleando la técnica de viabilidad celular por medio del ensayo de reducción del MTT. Los resultados corroboraron las propiedades mecánicas, tribológicas y de resistencia a la corrosión de estos recubrimientos nanoestructurados, además de mostrar promisorias posibilidades en aplicaciones biomédicas como son los implantes sometidos a altas tasas de desgaste acompañados de procesos corrosivos corporales.Publicación Acceso abierto Kafeto : ¿Cómo aprovechar la aplicación del compuesto de borra de café en combinación con PLA, para el diseño de embalajes sostenibles que reemplacen plásticos de un solo uso en frutas y hortalizas?(Universidad del Valle, 2025) Marín Quintero, Natalia; Fajardo Cabrera de Lima, Lety del PilarEl creciente consumo de café ha impulsado el uso de utensilios fabricados con polímeros derivados del petróleo, lo que agrava la contaminación ambiental debido a su baja reciclabilidad y acumulación como residuo plástico. Aunque existen alternativas reutilizables, su adopción ha sido limitada por la falta de incentivos y por hábitos de consumo profundamente arraigados. Este estudio explora el potencial de la borra de café como materia prima en el desarrollo de materiales biodegradables, evaluando su viabilidad técnica para la fabricación de utensilios sostenibles, entendidos como objetos de uso limitado, elaborados a partir de materiales renovables y de bajo impacto ambiental. Se propone el uso de biopolímeros como el ácido poliláctico (PLA) en combinación con residuos orgánicos, dada su biodegradabilidad, procesabilidad y compatibilidad con refuerzos lignocelulósicos. En este contexto, se busca determinar cuál sería la formulación más adecuada o eficiente para la producción de utensilios contenedores, considerando propiedades como resistencia mecánica, rigidez, estabilidad dimensional y aislamiento térmico. Estudios previos indican que proporciones entre 10 % y 30 % de borra de café pueden mejorar ciertas propiedades físicas del material, aunque su comportamiento depende de variables como la dispersión del residuo, la adhesión con la matriz polimérica y las condiciones de procesamiento. A pesar de desafíos como los costos de producción, la aceptación por parte del usuario y la necesidad de cumplir con normativas específicas, los subproductos del café presentan un alto potencial para reducir el impacto ambiental del plástico convencional, siempre que su implementación se base en formulaciones técnicamente viables y estrategias integrales de aprovechamiento dentro de un enfoque de economía circular.Publicación Acceso abierto Preparación y caracterización de cementos óseos acrílicos modificados con un fosfato calcico y metacrilato de dietilamino etilo (DEAEM)(Universidad del Valle, 2014) Guerrero Ibarguen, Hosmin Julián; Mina Hernández, José Herminsul; Lozano Nieva, Karen JesseniaEl cemento óseo ha estado en el mercado durante casi 40 años desde su introducción por el señor John Charnley. Los cementos óseos tradicionales, hechos principalmente de metacrilato de metilo (MMA) y de (PMMA), presenta alta reacción exotérmica, cantidades de monómero residual, encogimiento después del curado, inadecuadas propiedades mecánicas y aflojamiento del cemento. Las formulaciones mejoradas incluyen activadores de baja toxicidad, monómeros de bajo calor de reacción y componentes bioactivos para mejorar la biocompatibilidad. (ISLAS -BLANCAS, y otros, 2001). Uno de los grandes desafíos a los que se enfrenta la ciencia de materiales de nuestro tiempo es el diseño de una nueva generación de biomateriales para la substitución y regeneración de las diversas partes del cuerpo humano, que supere las expectativas actuales de éxito de los implantes a largo plazo.Publicación Acceso abierto Preparación y caracterización de geles conductores a base de quitosano para posibles aplicaciones biomédicas.(2018-07-24) Padilla Quintero, Beatriz C.; Cardona Trujillo, Valentina; Muñoz, Gustavo; Lizcano Valbuena, William H.; Zuluaga, Fabio; Giraldo Parra, Wilson Leonardo; Rodríguez Marmolejo, Andrés F.Los geles poliméricos tienen un rango amplio de aplicaciones biomédicas incluyendo su uso para el crecimiento de tejidos, la liberación controlada de fármacos, la inmovilización de enzimas, entre muchas otras. Debido a la capacidad que tienen los geles para almacenar agua en su interior y a la conducción iónica que se puede generar a través de grupos funcionales ionizables, estos materiales pueden llegar a tener aplicaciones en el diagnóstico clínico y la electroterapia. En la presente investigación se prepararon geles conductores a base de quitosano, el cual es un polímero biodegradable y biocompatible, usando glutaraldehído como agente entrecruzante. Los geles de quitosano se caracterizaron por espectroscopia infrarroja con transformada de Fourier (FTIR) y se determinaron además sus valores de viscosidad (μ), conductividad eléctrica (κ) y pH. Estas propiedades variaron conforme se modificó el grado de entrecruzamiento. Una de las muestras con valores comparables con los geles de formulación comercial presentó una viscosidad absoluta de 365x103 cP, una conductividad iónica de 0.2140 Sm-1 y un pH de 3.5, valores prometedores para su aplicación en geles comerciales con aplicaciones biomédicas.Publicación Acceso abierto Preparación y caracterización fisicoquímica y estructural de un gel conductor a base de quitosano(Universidad del Valle, 2012) Cardona Trujillo, Valentina; Padilla Quintero, Beatriz Cristina; Lizcano Valbuena, William Hernando; Rodríguez Marmolejo, Andrés FelípeEn la presente investigación se prepararon hidrogeles conductores a base de quitosano. Primero se realizó la caracterización física del polímero comercial usado para este trabajo donde se determinó la composición por análisis elemental, el peso molecular por viscosimetría capilar y estructura molecular por espectroscopia infrarroja con transformada de Fourier. Los valores obtenidos a partir de las técnicas anteriormente mencionadas fueron: composición elemental de C 39.32%, H 7.22% y N 7.19% y peso molecular promedio de 208.913 g/mol. En la preparación del gel de quitosano se modificó el grado de entrecruzamiento con glutaraldehído obteniendo valores entre 3 y 12%. El quitosano modificado se caracterizó mediante la técnica de espectroscopia infrarroja con transformada de Fourier FT-IR verificando que a mayores tiempos de reacción el grado de entrecruzamiento aumentaba. Posteriormente, se hizo un estudio fisicoquímico mediante la determinación de las siguientes propiedades: viscosidad absoluta (µ), conductividad iónica (?) y pH. Los resultados obtenidos mostraron hidrogeles con valores diferentes para estas propiedades encontrando que la muestra que más se acerca hidrogeles de formulación comercial presentó los siguientes valores: viscosidad absoluta de 365x103 cP, conductividad de 0.2617 Sm-1 y un pH de 5.42, valores que son prometedores para que futuras modificaciones en la estructura de los polímeros en los hidrogeles estén más acorde con formulaciones que permitan llegar a un material de uso comercial.Publicación Acceso abierto Resistencia adhesiva evaluada por medio de la prueba de push-out en postes de fibra de vidrio cementados en dientes naturales, usando diferentes protocolos de cementación [recurso electrónico](2018-04-25) Garzón, Herney; Juliana Moreno, Juliana Moreno; Campo, Isabel; Vivas, Juan CarlosDientes con endodoncia frecuentemente requieren ser rehabilitados con postes sobre los que se constituye una restauración. El material que reemplace la dentina debe garantizar un adecuado rendimiento clínico (poste, cemento, reconstructor) y constituir una unidad que se integre a la dentina formando un complejo único. Objetivo Determinar qué protocolo de cementación de postes de fibra de vidrio presenta mejor resistencia adhesiva ante la prueba de push out en dientes tratados endodónticamente con 2 cementos obturadores de conductos diferentes.