Resumen

El proceso de espumado puede controlarse en condiciones de flujo discontinuo o continuo. En el proceso por lotes, la formación de espuma depende del tiempo y la eficacia de la formación de espuma es controlada por el operador. Por otro lado, en el proceso continuo, la eficacia de la formación de espuma sólo se controla mediante los caudales de gas y líquido. El objetivo de este trabajo es comparar las dos tecnologías para realizar un biomaterial de andamiaje poroso basado en quitosano (un polisacárido biocompatible), así como en calcio (Ca2 ) y sílice (SiO2) (dos compuestos de osteogénesis). Se estudiaron diversas recetas utilizando solución de quitosano (CS) (2% (p/v)) en ácido acético (1% (v/v en agua destilada)) mezclado con aislado de proteína de suero (WPI) (2% (p/v)) como tensioactivo natural. Se complementaron o no con polvo de hidroxiapatita (HAp) y ortosilicato de tetraetilo (TEOS). Se utilizó una unidad de espacio anular estrecho enchaquetada (NAGU) para realizar el proceso de espumado continuo. Para todas las experimentaciones, el caudal de la mezcla se mantuvo a 30 mL min-1. Se estudió la influencia de las condiciones operativas, como los caudales de gas y líquido, para obtener espumas y material de andamiaje final con diferentes densidades y porosidades. Otras recetas siguieron la formación de espuma en condiciones discontinuas. Generalmente, las recetas se colocaban en un recipiente bajo mezcla permitiendo que la fase gaseosa saliera por el techo del recipiente. En este caso, resulta muy difícil controlar la densidad y la distribución del tamaño de las burbujas en el producto final. En ambos casos, se analizaron las espumas líquidas (densidad, distribución del tamaño de las burbujas) y, a continuación, se liofilizaron para realizar investigaciones mecánicas y de porosidad mediante el sistema de análisis mecánico dinámico (DMA) y microscopía electrónica de barrido (SEM). Se ha demostrado que el gas inyectado de forma controlada afectó a la fase continua, dando lugar a una estructura porosa más ligera y elevada, un aspecto más homogéneo y una distribución más uniforme de los componentes de la osteogénesis en comparación con la obtenida mediante el funcionamiento por lotes. Los materiales porosos obtenidos mostraron buenas propiedades (porosidad, interconectividad y buena distribución de HAp y sílice) y potencial para futuras aplicaciones de regeneración ósea.

• Materias:Propiedades fisicoquímicas Polimerización Ingeniería biomédica Nanoestructuras Liberación de fármacos
• Subjects:Chemicophysical properties Polymerization Biomedical engineering Nanostructures Drug liberation
• Palabras claves:caudales de líquido, gas, futuras aplicaciones de regeneración ósea, unidad encamisada de espacio anular estrecho, distribución del tamaño de las burbujas, condiciones de flujos continuos, proceso de espumado continuo, análisis mecánico dinámico, material final del andamio, estructura porosa superior
• Keywords:liquid flow rates, gas, future bone regeneration applications, jacketed narrow annular gap unit, bubble size distribution, continuous flows conditions, continuous foaming process, dynamic mechanical analysis, final scaffold material, higher porous structure