Prototipo Extensometro

PROTOTIPO EXTENSOMETRO

INTRODUCCION Normalmente las válvulas cardiacas mecánicas comercializadas o válvulas cardíacas protésicas biológicas, que han sido consideradas como dispositivos de substitución de las válvulas nativas de un corazón; sufren diversas patologías degenerativas. Tales dispositivos requieren además un seguimiento estricto debido a posibles disfunciones o complicacionespost-quirúrgica. Estas complicaciones de los dispositivos médicos son: calcificación, desgarro de las cúspides, trombo-embolismo y hemólisis. El Instituto de Investigaciones en Materiales de la UNAM, cuenta con la tecnología, personal de investigación, equipo e infraestructura de ingeniería de tejidos con lo que potencialmente se puede ofrecer una alternativa prometedora al producir por helectrohilado concolector rotatorio, un prototipo de andamio de válvula de “trileaflet” Poli (ecaprolactona) (PCL). No obstante que se cuenta con la tecnología de eletrohilado (Electrospinning) y que los parámetros del proceso se pueden seleccionar adecuadamente, es indispensable caracterizar la funcionalidad de la válvula, la nanoestructura y el rendimiento mecánico en las condiciones Hidromecánicas que imponeel medio a un tejido vivo. En este trabajo preliminar se presenta el diseño de un Extensómetro de tejido vivo, es decir con las pruebas de esfuerzo deformación en un medio fisiológico térmicamente controlado, en el intervalo de mN (milinewtons). Se considera que con este dispositivo se puede propiciar un enfoque de éxito en el diseño posterior de un prototipo de andamio para la generación de unaválvula cardiaca biológicamente absorbible, opción que resulta trascendental en el ámbito económico de las políticas de salud en el Gobierno del Distrito Federal. JUSTIFICACION El reciente desarrollo de la técnica de electrohilado ha ganado una popularidad cada vez mayor en la fabricación de andamios de ingeniería de tejidos, debido esto a su capacidad para producir redes de fibras a micro ynanoescala. Es por ello que muchos investigadores han intentado aplicar diversos grados de control a este proceso con el fin de producir mallas de fibra con patrones más predecibles. Estos intentos de control de alineación de fibra de hecho se reducen a la manipulación de la fibra tirándolas con un rápido giro del colector de fibra y de la manipulación del campo eléctrico durante la fabricación. Estamanipulación de las técnicas y los nuevos métodos de dicha fabricación, hacen necesaria una caracterización mecánica integral de las fibras y redes, para estudiar cómo se afecta la topología y las propiedades mecánicas de los

andamios producidos. Existen varios factores que justifican la necesidad de caracterizar con exactitud las propiedades mecánicas de las redes de electrohilado. Por ejemplo elincremento de la velocidad de depósito de la nanofibra en un colector giratorio, afecta fuertemente la alineación de las fibras y la densidad de intersección entre ellas Figura 1

Máximo Estiramiento al Máximo Esfuerzo

Velocidad de Depósito( cm/s)

Intersección de Fibra Normalizada/m2

*

*

Indice de Orientación de Fibra

a

b

Energía de Deformación(kP)

* *

*

Indice de Orientación

0.6

0.5*

*
(x)= 10.92 + 8.84 x 2 R = 0.8561

0.4

Intersección de Fibra

0.3

0.2

0.1

Eje Circunferencial

Figura 1.- a) el efecto de la velocidad de depósito sobre las propiedades mecánicas en dos ejes (biaxial), b) el efecto del aumento de velocidad de depósito en el colector normalizado a la densidad de intersección de las fibras c) la relación entre un parámetro de fabricación (velocidad dedepósito, eje x superior), una medida estructural (densidad de intersección de las fibras eje x inferior) vs la respuesta mecánica (energía de deformación eje y). Después de analizar todas la facetas del proceso de helectrohilado, los intervalos de variación de los parámetros involucrados y las condiciones de colección de las nanofibras en sistemas fijos, rotatorios y de sistemas de enrollado en...