medigraphic.com
ENGLISH

Revista Cubana de Investigaciones Biomédicas

ISSN 1561-3011 (Digital)
  • Mostrar índice
  • Números disponibles
  • Información
    • Información general        
    • Directorio
  • Publicar
    • Instrucciones para autores        
  • medigraphic.com
    • Inicio
    • Índice de revistas            
    • Registro / Acceso
  • Mi perfil

2011, Número 1

<< Anterior Siguiente >>

Rev Cubana Invest Bioméd 2011; 30 (1)


Aplicación de sistemas reacción-difusión en el diseño de la geometría interna de matrices para regeneración ósea

Garzón ADA, Velasco PMA
Texto completo Cómo citar este artículo Artículos similares

Idioma: Español
Referencias bibliográficas: 26
Paginas: 83-96
Archivo PDF: 576.12 Kb.


PALABRAS CLAVE

Ingeniería de tejidos, matrices (Scaffolds), hueso, reaccióndifusión.

RESUMEN

Una de las áreas de la ingeniería de tejidos es la investigación de alternativas para la formación de nuevo tejido óseo y el reemplazo de su función. Para cumplir este requerimiento se han desarrollado las matrices que permiten la migración celular, el crecimiento del tejido óseo, el transporte de factores de crecimiento y nutrientes y la renovación de las propiedades mecánicas de los huesos. Las matrices se manufacturan mediante diversas técnicas que, en algunos casos, no permiten el control total sobre el tamaño y orientación de los poros que las caracterizan. Desde esta perspectiva se propone un sistema reacción-difusión para diseñar las especificaciones geométricas de las matrices óseas. Para evaluar la hipótesis se realizan simulaciones en dos y tres dimensiones del sistema reacción-difusión en conjunto con el biomaterial que conformará la matriz. Los resultados obtenidos muestran la efectividad de la metodología para controlar aspectos como el porcentaje de porosidad, el tamaño del poro, la orientación y la interconectividad de estos en matrices óseas fabricadas según la hipótesis propuesta.


REFERENCIAS (EN ESTE ARTÍCULO)

  1. Lanza R, Langer R, Vacanti J. Principles of Tissue Engineering. 3rd. ed. Academic Press; 2007.

  2. Hollinger J, Einhorn TA, Doll B, Sfeir C. Bone Tissue Engineering. 1st. ed. USA: CRC Press; 2004.

  3. Van Gaalen S, Kruyt M, Meijer G, Mistry A, Mikos A, Van den Beucken J, et al. Tissue engineering of bone. En: Tissue Engineering. Amsterdam: Elsevier Academic Press; 2008. p. 559-610.

  4. Olivares AL, Marsal E, Planell JA, Damien Lacroix D. Finite element study of scaffold architecture design and culture conditions for tissue engineering. Biomaterials. 2009. 30(30) 6142-49.

  5. Sanz-Herrera JA, García-Aznar JM, Doblaré M. On scaffold designing for bone regeneration: A computational multiscale approach. Acta Biomaterialia. 2009;5(1): 219-29.

  6. Rekow D, Van Thompson P, Ricci JL. Influence of scaffold meso-scale features on bone tissue response. Journal of Materials Science. 2006;41(16):5113-21.

  7. Meyer U, Meyer T, Handschel J, Wiesmann HP. Fundamentals of Tissue Engineering and Regenerative Medicine 1st. ed. Heidelberg: Springer; 2009.

  8. Hutmacher DW. Scaffolds in tissue engineering bone and cartilage. Biomaterials.2000;21(24):2529-43..

  9. Roussel CJ, Roussel MR. Reaction-diffusion models of development with statedependent chemical diffusion coefficients. Progress in Biophysics and Molecular Biology. 2004;86(1):113-60.

  10. Volpert V, Petrovskii S. Reaction-diffusion waves in biology. Physics of Life Reviews. 2009;6(4):267-310.

  11. McGraw T. Generalized reaction-diffusion textures. Computers & Graphics.2008;32(1):82-92.

  12. Velasco M, Garzón D. Implantes Scaffolds para regeneración ósea. Materiales, técnicas y modelado mediante sistemas de reacción-difusión. Revista Cubana de Investigaciones Biomédicas 2009; 29(1). Disponible en: http://scielo.sld.cu/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0864-03002010000100008&lng=es&nrm=iso&tlng=es

  13. Cowin S. Bone mechanics handbook. USA: CRC Press; 2001.

  14. Ma PX, Elisseeff J. Scaffolding in Tissue Engineering. 1st. ed. USA: CRC Press; Taylor and Francis Group, 2006.

  15. Madzvamuse A. A numerical approach to the study of spatial pattern formation[Tesis Doctoral]. Oxford: Oxford University; 2000.

  16. P.K. Maini and H.G. Othmer (eds) Mathematical Models for Biological Pattern Formation, in IMA Volumes in Mathematics and its Applications, 121. New York. Springer 2000.

  17. Murray JD. Mathematical Biology I. 1st. ed. USA: Springer; 2001.

  18. Zienkiewicz OC, Taylor RL. The finite element method. The Basis. Vol. I. Oxford: Butterworth-Heinemann; 2000.

  19. Zienkiewicz OC, Taylor RL. The finite element method. Solid Mechanics. Vol. II. Oxford: Butterworth-Heinemann; 2000.

  20. Javierre E, Moreo P, Doblaré M, García-Aznar JM. Numerical modelling of amechano-chemical theory for wound contraction analysis. International Journal of Solids and Structures. 2009;46(20):3597-3606.

  21. Hughes TJR. The Finite Element Method (linear Static And Dynamic Finite Element Analysis). USA: Dover; 2000.

  22. Page KM, Maini PK, Monk NAM. Complex pattern formation in reaction-diffusion systems with spatially varying parameters. Physica D: Nonlinear Phenomena. 2005;202(1-2):95-115.

  23. Kasios. Duowedge. Catálogo del fabricante. Kasios 2008; Rev. 700 2da. ed. 2008. Disponible en: http://www.kasios.com

  24. Callahan TK, Knobloch E, Pattern formation in three-dimensional reactiondiffusion systems. Physica D. 1999;132:339-62.

  25. Leppänen T, Karttunen M, Kaski K, Barrio R, Zhang L. A new dimension to Turing patterns. Physica D. 2002;168-169:35-44.

  26. Shoji H, Yamada K, Ueyama D, Ohta T. Turing patterns in three dimensions. Physical review. 2007; E 75.




2020     |     www.medigraphic.com

Mi perfil

C?MO CITAR (Vancouver)

Rev Cubana Invest Bioméd. 2011;30

ARTíCULOS SIMILARES

CARGANDO ...