Modelización y simulación del proceso de degradación de Scaffolds fabricados con fabricación aditiva y nanomateriales

Abstract

Durante la realización de este trabajo se ha abordado el desarrollo de modelos que permitan predecir el comportamiento degradativo y erosivo de scaffolds elaborados a partir de polímeros bioabsorbibles. Inicialmente el trabajo se centra en el estudio de la erosión superficial debida al movimiento del medio circundante bajo condiciones in-vitro. Sin embargo, se observa que este modelo es aplicable bajo unas condiciones muy específicas (solo para velocidades de flujo altas), por lo que se decide valorar otros modelos de degradación/erosión más versátiles y realistas. Más adelante, se aborda el proceso erosivo bajo condiciones estáticas desarrollando un modelo probabilístico-experimental basado en autómatas celulares que toma el grado de exposición al medio como variable, así como los valores de referencia del ensayo experimental para medir la pérdida del material debida a la degradación enzimática. Estos ensayos se extrapolan a geometrías más complejas como scaffolds tomando la relación entre el volumen disuelto y el superficial. Sin embargo, al establecer la comparativa con los valores experimentales no se observa una correspondencia lo suficientemente clara. Es en este momento que se aborda la variación de propiedades intrínsecas del material, primero haciendo una revisión de las técnicas existentes, enfocándose primero en la degradación hidrolítica y luego en el cálculo de propiedades mecánicas. Por último, se propone un modelo integrado fenomenológico-probabilístico que permite cuantificar el proceso degradativo y erosivo del material.