Estudio del comportamiento viscoelástico de un xenoinjerto de hueso trabecular porcino con y sin matriz orgánica utilizando nanoindentación

• Ariel Fuerte Hernández ^[1] ; Ricardo-Gustavo Rodríguez Cañizo ^[2] ; Orlando Susarrey Huerta ^[2] ; Emmanuel-Alejandro Merchán Cruz ^[2] ; Israel Arzate Vázquez ^[2] ; Juan-Vicente Méndez Méndez ^[2]
  1. [1] Universidad Tecnológica de México

     Universidad Tecnológica de México

     México

     
  2. [2] Instituto Politécnico Nacional

     Instituto Politécnico Nacional

     México

     
• Localización: DYNA new technologies, ISSN-e 2386-8406, Vol. 6, Nº. 1, 2019
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Visco-elastic behavior of a xenograft trabecular bone porcine with and without organic matrix using nanoindentation
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• Resumen
  • español

    El uso de injertos óseos en la medicina tradicional es una excelente opción para la reparación y/o regeneración de defectos óseos, ya que proporcionan estabilidad mecánica y restauran el sistema músculo-esquelético cuando este ha sufrido algún tipo de daño debido a alguna patología (congénita o adquirida) o a traumatismos. Este trabajo, consistió en determinar las correlaciones en el comportamiento viscoelástico de un tejido óseo trabecular porcino proveniente del cóndilo femoral distal antes y después de someter el tejido a un proceso de descelularización. Dicho proceso de descelularización fue realizado mediante procedimientos existentes en la literatura para materiales con aplicaciones clínicas, obteniéndose así un andamio que puede ser usado como xenoinjerto. Se realizó un análisis morfométrico, el objetivo fue determinar si el material cumplía con los requerimientos de dimensiones para ser utilizado como xenoinjerto en pacientes humanos. Posteriormente, se realizaron pruebas de nanoindentación, la finalidad fue evaluar las diferencias en el comportamiento viscoelástico antes y después de retirar la matriz orgánica, por lo que se tomaron en consideración características como: el coeficiente de rigidez, la dureza del material, el módulo de Young y el creep. Como resultado se obtuvieron datos bajo distintos índices de carga y descarga mediante ensayos de nanoindentación, los cuales permitieron evaluar las diferencias mecánicas entre ambos materiales. De manera general los resultados muestran que la descelularización influye directamente en las propiedades viscoelásticas del material. Sin embargo, el material obtenido cumple con los requerimientos mecánicos para ser utilizado como andamio, favoreciendo así la osteoconducción.

  • English

    Bone grafts are an excellent option in traditional medicine for repair and/or regeneration of bone defects, this provides mechanical stability and restore the musculoskeletal system when it has presented any kind of damage either by some pathology (congenital or acquired) or due to injuries. This research consisted in determining the correlations in the viscoelastic behavior of a porcine trabecular bone tissue from the distal femoral condyle before and after subjecting the tissue to a decellularization process. This process of decellularization was carried out using existing procedures in the literature for materials with clinical applications, obtaining a scaffold that can be used as a xenograft. A morphometric analysis was carried out in order to determine whether the material met the dimensional requirements for a xenograft and to be used in human patients. Subsequently nanoindentation tests were carried out, the objective was to evaluate the differences in the viscoelastic behavior before and after removing the organic matrix, therefore the stiffness coefficient, the hardness, the Young's modulus and the creep were considered. As a result of this, data were obtained under different load and unload rates through nanoindentation tests which allowed to evaluate the mechanical differences between both materials. In general, the results show that decellularization directly affects the viscoelastic properties of the material. However, the material obtained meets the mechanical requirements to be used as scaffold favoring osteoconduction.