2017, Número 1
Siguiente >>
Rev Cubana Invest Bioméd 2017; 36 (1)
Diseño de andamios personalizados para la regeneración de una mandíbula con dimensiones reducidas
León UJ, López CA, González RJE, Pérez RYV, Ríos MR
Idioma: Español
Referencias bibliográficas: 21
Paginas: 1-21
Archivo PDF: 294.01 Kb.
RESUMEN
Introducción: en diferentes estudios, se reporta el uso de estructuras
tridimensionales denominadas andamios como soporte de células madre. Dichos
dispositivos actúan como sustituto de la matriz extracelular y de manera adicional, en
algunos casos, pueden controlar los estímulos mecánicos que reciben las células.
Además, facilitan la adhesión, diferenciación y proliferación celular.
Objetivo: diseñar andamios personalizados a partir del procesamiento de imágenes
médicas para guiar la regeneración ósea de una mandíbula con dimensiones
reducidas.
Métodos: se utilizaron imágenes de Tomografía Axial Computarizada, obtenidas en el
Centro de Neurociencias de Cuba, de la cabeza de un paciente. El procesamiento de
dichas imágenes se realizó empleando el
software Mimics Innovation Suite 10.01,
mientras que los andamios se diseñaron en el
software Autodesk Inventor 2016.
Resultados: a partir del procesamiento digital de imágenes médicas se obtuvo un
segmento tridimensional de una mandíbula atrofiada. Además, se diseñaron cinco
andamios para restablecer las dimensiones de dicho segmento mandibular con
diferentes arquitecturas de poros o porosidad: dos circulares (con diámetros de 250 y
de 500 µm), dos cuadradas (con lados de 200 y de 300 µm) y una hexagonal (con
lados de 250 µm).
Conclusiones: la variante de andamio que posee arquitectura circular de los poros
con diámetro de 500 µm presentó el mayor volumen ocupado por poros. Por otro
lado, el menor valor de este parámetro se observó en la variante con arquitectura
circular y diámetro de 250 µm. Además, se demostró que los andamios diseñados en
este trabajo pueden ser utilizados para restablecer las dimensiones del segmento
mandibular estudiado.
REFERENCIAS (EN ESTE ARTÍCULO)
Vanegas JC, Stella N, Garzón DA. Mecanobiología de la interfase hueso-implante dental. Rev Cubana de Estomatología. 2010;47(1):14-36.
Liu Y, Lim J, Teoh S-H. Review: development of clinically relevant scaffolds for vascularised bone tissue engineering. Biotechnology advances. 2013;31(5):688-705.
Susmita Bose, Mangal Roy, Bandyopadhyay A. Recent advances in bone tissue engineering scaffolds. Trends Biotechnology. 2012;30(10):546-54.
Cox SC, Thornby JA, Gibbons GJ, Williams MA, Mallick KK. 3D printing of porous hydroxyapatite scaffolds intended for use in bone tissue engineering applications. Mater Sci Eng: C. 2015;47:237-47.
Navarro DM. Ingeniería tisular como puntal de la medicina regenerativa en estomatología. Rev Cubana de Estomatología. 2014;51(3):368-89.
Gauvin R, Chen Y-C, Lee JW, Soman P, Zorlutuna P, Nichol JW, et al. Microfabrication of complex porous tissue engineering scaffolds using 3D projection stereolithography. Biomaterials. 2012;33(15):3824-34.
Lacroix D, Olivares AL. Análisis por elementos finitos de andamios 3D con arquitectura regular para ingeniería de tejidos. 2013:11-28.
Velasco MA, Garzón DA. Implantes Scaffolds para regeneración ósea. Materiales, técnicas y modelado mediante sistemas de reacción-difusión. Rev Cubana de Investigaciones Biomédicas. 2010;29(1):140-54.
Stoppato M, Carletti E, Sidarovich V, Quattrone A, Unger RE, Kirkpatrick CJ, et al. Influence of scaffold pore size on collagen I development: A new in vitro evaluation perspective. J Bioact Compat Pol. 2013;28(1):16-32.
Ding R, Wu Z, Qiu G, Wu G, Wang H, Su X, et al. Selective Laser Sintering- Produced porous titanium alloy scaffold for bone tissue engineering. Zhonghua yi xue za zhi. 2014;94(19):1499-502.
Szymczyk P, Junka A, Ziółkowski G, Smutnicka D, Bartoszewicz M, Chlebus E, et al. The ability of S. aureus to form biofilm on the Ti-6Al-7Nb scaffolds produced by Selective Laser Melting and subjected to the different types of surface modifications. Acta Bioeng Biomech. 2013;15(1):41-52.
Yu P, Lu F, Zhu W, Wang D, Zhu X, Tan G, et al. Bio-inspired citrate functionalized apatite coating on rapid prototyped titanium scaffold. Appl Surf Sci. 2014;313:947-53.
Subia B, Kundu J, Kundu SC. Biomaterial scaffold fabrication techniques for potential tissue engineering applications. Indian Inst Tec. 2013:140-57.
Cobos MR, Ricardo JH, Samper EH, Camargo LM. Healing and Bone Regeneration of the Jaws Cystectomy Post: Case Report and Literature Review. Univ Odontol. 2011;30(65):71-8.
Santos RG. Las tecnologías de prototipado rápido en la cirugía. Rev Cubana de Estomatología. 2013;50(3):331-8.
Ryan GE, Pandit AS, Apatsidis DP. Porous titanium scaffolds fabricated using a rapid prototyping and powder metallurgy technique. Biomaterials. 2008;29(27):3625-35.
Yavari SA, Wauthlé R, Böttger AJ, Schrooten J, Weinans H, Zadpoor AA, et al. Crystal structure and nanotopographical features on the surface of heat-treated and anodized porous titanium biomaterials produced using selective laser melting. Appl Surf Sci. 2014;290:287-94.
Xiao M, Yang Y, Su X, Di W, Luo Z. Topology optimization of microstructure and selective laser melting fabrication for metallic biomaterial scaffolds. T Nonferr Metal Soc. 2012;22(10):2554-61.
Van der Stok J, Van der Jagt OP, Amin Yavari S, De Haas MF, Waarsing JH, Jahr H, et al. Selective laser melting‐produced porous titanium scaffolds regenerate bone in critical size cortical bone defects. Indian J Orthop. 2013;31(5):792-9.
Chulvi V, Muñoz C. Prototipado rápido + Peek = Andamios para huesos. XI Congreso Internacional de Ingeniería de Proyectos; 2007. p. 603-9.
Lu T, Li Y, Chen T. Techniques for fabrication and construction of threedimensional scaffolds for tissue engineering. Int J Nanomed. 2013;8:337.