GRADO EN INGENIERÍA MECÁNICA Síntesis y caracterización de propiedades físico-químicas de soportes celulares porosos basados en ácido poliláctico para aplicaciones de ingeniería tisular Trabajo de Fin de Grado GRADO EN INGENIERÍA MECÁNICA Arnau Onrubia i Rocher Directora: Roser Sabater i Serra Julio 2016

Índice Objetivos Ingeniería tisular Biomateriales y scaffolds Sintetización de los scaffolds Resultados Conclusiones Pliego de condiciones Presupuesto

Objetivos Caracterización cuantitativa de cristalinidad Fabricación de soportes celulares para regeneración muscular Caracterización morfológica Metodología de fabricación Caracterización densiométrica y porosa Caracterización termogravimétrica Caracterización cuantitativa de cristalinidad Caracterización de propiedades mecánicas

Ingeniería tisular

Biomateriales y scaffolds Biocompatibilidad Biofuncionalidad SCAFFOLDS Biodegradable Propiedades mecánicas aptas Diseño adecuado Poroso PLLA

Sintetización de los scaffolds Disoluciones

Sintetización de los scaffolds (cont.) Disoluciones Freeze-Extraction Aleatoria Lavado con etanol Freeze-Drying Liofilización Direccional MATERIAL MÉTODO CONGELACIÓN OBTENCIÓN SCAFFOLD

Máquina de micro-ensayos mecánicos Resultados Micro-ensayo mecánico de compresión Máquina de micro-ensayos mecánicos

Resultados (cont.) Termogravimetría (TGA) Equipo de TGA

Resultados (cont.) Calorimetría diferencial de barrido (DSC) Fusión Transición vítrea Fusión Cristalización fría

Resultados (cont.) Microscopio electrónico (FESEM y SEM) Freeze – Extraction PLLA 3% PLLA 5% Detalle de poro PLLA 3% PLLA 7% PLLA 10%

Freeze – Drying aleatorio Resultados (cont.) Microscopio electrónico (FESEM y SEM) Freeze – Drying aleatorio PLLA 3% PLLA 5% Detalle de poro PLLA 7% PLLA 7% PLLA 10%

Freeze – Drying direccional con la disolución de PLLA 7% Resultados (cont.) Microscopio electrónico (FESEM y SEM) Freeze – Drying direccional con la disolución de PLLA 7% Contacto directo con el nitrógeno Contacto con una placa de aluminio

Freeze – Drying direccional añadiendo H2O a la disolución de PLLA 7% Resultados (cont.) Microscopio electrónico (FESEM y SEM) Freeze – Drying direccional añadiendo H2O a la disolución de PLLA 7% 2% H2O 5% H2O 10% H2O

Resultados (cont.) Microscopio electrónico (FESEM y SEM) Freeze – Drying direccional añadiendo H2O + NaCl a la disolución de PLLA 7% 1xNaCl 1xNaCl (detalle) 5xNaCl 5xNaCl (detalle)

Resultados (cont.) Densidad y porosidad

Conclusiones Los scaffolds sintetizados mediante Freeze-Drying con poro direccional son los más aptos para regeneración muscular Las sales en los scaffold aumentan la cristalinidad pero disminuyen la temperatura de degradación Los poros alineados mejoran las propiedades mecánicas a compresión de los scaffold. El agua las empeora La densidad de los soportes se mantiene para todas las muestras. La porosidad disminuye a mayor cantidad de PLLA en el scaffold. La alineación de poros también disminuye un poco la porosidad. El agua no afecta. Se ha comprobado la presencia de cristales de NaCl en los scaffolds cuando se ha añadido la sal a la disolución El scaffold más adecuado para regeneración muscular in vitro es el preparado con un 7% PLLA + dioxano (w/w) mediante Freeze-Drying con alineación de poros (intercambio de calor con placa de aluminio)

Pliego de condiciones Pliego de condiciones generales Normativa Pliego de especificaciones técnicas Fichas de seguridad de los reactivos Especificaciones técnicas de los equipos Pliego de prescripciones de gestión de los residuos Gestión de residuos

Presupuesto

GRADO EN INGENIERÍA MECÁNICA Síntesis y caracterización de propiedades físico-químicas de soportes celulares porosos basados en ácido poliláctico para aplicaciones de ingeniería tisular Trabajo de Fin de Grado GRADO EN INGENIERÍA MECÁNICA Arnau Onrubia i Rocher Directora: Roser Sabater i Serra Julio 2016