Tesis (Ingeniero Biomédico)--Universidad Escuela Colombiana de Ingeniería, 2021.

Los injertos de hueso son el procedimiento est´andar y m´as utilizado en el tratamiento de
defectos ´oseos de gran tama˜no, sin embargo, la escasez de donantes de hueso y los riesgos
del procedimiento figuran una evidente limitaci´on en el tratamiento de pacientes que han
presentado remoci´on de tejido ´oseo. Los scaffolds como gu´ıa en la regeneraci´on ´osea, representan una potencial alternativa para mejorar la osteoconducci´on y osteoinducci´on. Estos
andamios favorecen el mejoramiento de procesos de transporte de nutrientes, vascularizaci´on
y adhesi´on celular debido a su estructura porosa interconectada.
Dentro de los scaffolds m´as utilizados se encuentran los compuestos ya que presentan
propiedades mejoradas de distintos materiales. Una de las alternativas de formaci´on de materiales compuestos surgen de la combinaci´on de una matriz polim´erica con una fase de
dispersi´on cer´amica. La hidroxiapatita (HA) es un biomaterial cer´amico prometedor debido
a su similitud qu´ımica con el hueso natural, que favorece las propiedades biol´ogicas como
la bioactividad, biocompatibilidad, osteoconductividad y osteoinductividad. Sin embargo,
este material cer´amico presenta alta fragilidad y baja capacidad de carga. Los scaffolds polim´ericos con part´ıculas inorg´anicas como la hidroxiapatita, presentan buenas propiedades
mec´anicas a comparaci´on de los materiales individuales, no obstante, debido a su aplicaci´on
se buscan nanopart´ıculas que mejoren la resistencia dentro del compuesto. Los puntos de
carbono son part´ıculas de escala nanom´etricas reportadas como biocompatibles que facilitan
la reticulaci´on y por ende el aumento de la densidad dentro de la matriz, presentando un
potencial uso en la mejora de propiedades mec´anicas de carga del material, importantes en
huesos de soporte del esqueleto humano.
Este proyecto tiene como objetivo la evaluaci´on de scaffolds polim´ericos de polietilenglicol con nanohidroxiapatita embebida con puntos de carbono en el marco de su aplicaci´on en
regeneraci´on de tejido ´oseo. Se utiliz´o espectrofotometr´ıa UV-Vis, espectroscopia infrarroja
por transformada de Fourier (FTIR) y microscopia electr´onica de barrido (SEM) para analizar la emisi´on, absorci´on, composici´on, el tama˜no de part´ıcula y la distribuci´on de las de
nanopart´ıculas de hidroxiapatita embebidas con puntos de carbono como caracterizaci´on de
la fase dispersa. Se emplearon pruebas de estabilidad t´ermica en las muestras de nHA con
PC, y pruebas de compactaci´on y densidad en los polvos de PEG-nHA-PC. Los resultados de
esta investigaci´on evidenciaron puntos de carbono con propiedades fluorescentes en el rango
de 250 nm a 450 nm. Las nanopart´ıculas de hidroxiapatita embebidas con puntos de carbono
evidenciaron un tama˜no de 77nm ± 10nm, caracterizadas por SEM. De igual manera, los
polvos de PEG-nHA-PC presentaron una distribuci´on uniforme de nanopart´ıculas con una
capa envolvente debido a la presencia del PEG como aglutinante, sin embargo, no se presenII
taron alteraciones en el tama˜no de part´ıcula con la presencia del pol´ımero. Finalmente, las
pruebas de compactaci´on dieron como resultado scaffolds de 1mm de alto y 95 mm de radio
aproximadamente, los cuales exhibieron densidades cercanas al hueso natural.