Resistencia mecánica de matrices óseas de ácido poliláctico desarrolladas por impresión 3D para la reconstrucción de defectos óseos

Resumen: Introducción: Los defectos óseos son una de las principales limitaciones en cirugía ortopédica y traumatología. Por ello, se han desarrollado múltiples sistemas de sustitución ósea, ya sea mediante implante protésico o mediante sustitución con sustancias osteoformadoras, cuyas limitaciones son su supervivencia y falta de estructuralidad, respectivamente. El objetivo del presente trabajo es la generación de un nuevo material para la creación de estructuras biológicamente activas que dispongan de la resistencia a la tracción suficiente como para mantener la estructura durante la remodelación. Material y métodos: Se diseñó un nuevo filamento basado en la fusión de ácido poliláctico (PLA) natural en polvo para la generación de piezas mediante el modelado por deposición fundida (FDM) sobre las que se realizaron ensayos mecánicos a tracción de material de osteosíntesis. Se analizaron un total de 13 grupos con distinto grosor cortical, relleno y altura de capa, con 10 ensayos de tracción en cada grupo, definiendo el límite de rotura a la tracción para cada grupo. Se determinaron las rectas de regresión para cada grupo y su resistencia mecánica a la tracción sobre el filamento empleado. Resultados: El ratio de filamento por unidad de superficie de contacto con la osteosíntesis empleada fue el principal determinante de la resistencia mecánica a la tracción, ya sea a expensas del aumento del grosor cortical o por el aumento en el porcentaje de relleno del hueso esponjoso. La altura de capa tuvo un efecto menor sobre la resistencia a la tracción. El valor de regresión fue alto para el grosor cortical y el relleno de esponjosa, siendo elementos con un comportamiento biomecánico predecible. Conclusiones: La nueva metodología permite crear matrices óseas personalizadas de PLA neutro implantable para la reconstrucción de grandes defectos óseos mediante impresión 3D por FDM con una resistencia mecánica a la tracción mayor a la de estructuras biológicas de soporte actuales. Abstract: Introduction: Bone defects are one of the main limitations in orthopedic surgery and traumatology. For this reason, multiple bone replacement systems have been developed, either by prosthetic implant or by substitution with osteoforming substances, whose limitations are their survival and lack of structurality, respectively. The objective of this work is the generation of a new material for the creation of biologically active structures that have sufficient tensile strength to maintai