Desarrollo de resinas híbridas poliuretano/acrílicas para la preparación de Scaffolds vía estereolitografía

La estereolitografía (SLA) es una técnica de impresión 3D de alta resolución, capaz de fabricar andamios con geometrías complejas para aplicaciones biomédicas. Estos andamios requieren propiedades químicas, mecánicas y estructurales adecuadas para la adhesión, proliferación y diferenciación celular, así como para el transporte de nutrientes y metabolitos. La SLA exige el uso de materiales poliméricos adecuados que faciliten el proceso de curado mediante fotopolimerización por radiación UV. Sin embargo, la disponibilidad limitada de resinas fotocurables de bajo peso molecular, junto con problemas como alta rigidez, hidrofobicidad y baja biocompatibilidad en las opciones comerciales, además de los desafíos asociados a la eliminación de monómeros residuales, hace necesario desarrollar nuevas resinas con mejor biocompatibilidad y una mayor capacidad de adhesión celular para su uso en la fabricación de andamios. En este trabajo, se sintetizaron resinas híbridas de poli(uretano/acrilato) con control sobre su masa molar para obtener una resina de baja viscosidad. El nuevo sistema híbrido se sintetizó en tres etapas: la primera consistió en la síntesis de dos prepolímeros de poliéster poliólico diferentes, poli(adipato de butileno) (PBA) y poli(adipato-co-maleato de butileno) (PBAM). En el segundo paso, se utilizó diisocianato de isoforona (IPDI) como monómero para obtener el poliuretano. Finalmente, se empleó metacrilato de hidroxietilo (HEMA) en una tercera etapa para incorporar grupos metacrílicos en los extremos de la cadena del poliuretano, indispensables para la reacción de fotocurado durante su uso en impresión 3D. Al controlar el peso molecular del poliéster, se obtuvieron poliuretanos con pesos moleculares entre 3,000 y 3,500 g/mol. Los polímeros finales obtenidos se formularon como componentes base en prototipos de resina para impresión 3D, que incluyeron monómeros reactivos como HEMA, dimetacrilato de trietilenglicol (TEGMA) y metacrilato de glicidilo de bisfenol A (Bis GMA), junto con un sistema de fotoiniciación basado en óxido de fosfina de fenil bis(2,4,6-trimetilbenzóil) (BAPO). Estas formulaciones fueron optimizadas mediante la evaluación de la cinética de curado, utilizando un dispositivo de luz LED personalizado y monitoreando la conversión a lo largo del tiempo mediante espectros de infrarrojo por transformada de Fourier (FTIR).

• Autores: Cardona Cortés, Álvaro Antonio
• Fecha de publicación: 2025
• Institución: Universidad de Antioquia
• Repositorio: Repositorio UdeA
• Idioma: spa
• OAI Identifier: oai:bibliotecadigital.udea.edu.co:10495/46141
• Acceso en línea: https://hdl.handle.net/10495/46141
• Palabra clave: Impresión 3D; Three-dimensional printing; Resinas acrílicas; Acrylic resins; Espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier; Fourier transform infrared spectroscopy; Materiales - Propiedades mecánicas; Materials - Mechanical properties; Fotopolimerización; Photopolymerization; Ingeniería de tejidos; Tissue engineering; Estereolitografía; Stereolithography; Andamios del tejido; Tissue scaffolds; Materiales biocompatibles; Biocompatible materials; Poliuretano; Polyurethane; http://aims.fao.org/aos/agrovoc/c_28513; http://id.loc.gov/authorities/subjects/sh2009006799; http://id.loc.gov/authorities/subjects/sh85000675; http://id.loc.gov/authorities/subjects/sh88002426; http://id.loc.gov/authorities/subjects/sh2007002252; http://id.loc.gov/authorities/subjects/sh97005795; http://id.loc.gov/authorities/subjects/sh2003001133; https://id.nlm.nih.gov/mesh/D000076227; https://id.nlm.nih.gov/mesh/D054457; https://id.nlm.nih.gov/mesh/D001672; ODS 3: Salud y bienestar. Garantizar una vida sana y promover el bienestar de todos a todas las edades; ODS 9: Industria, innovación e infraestructura. Construir infraestructuras resilientes, promover la industrialización inclusiva y sostenible y fomentar la innovación
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