Ingeniería Biomédica

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Examinando Ingeniería Biomédica por Materia "3D printing"

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    PublicaciónAcceso abierto
    Impresora 3D de matrices extracelulares
    (Universidad EIA, 2015) Cadena Zaia, Sergio Andrés; Hincapié Monsalve, Samuel; Montoya Góez, Yesid de Jesús
    La necesidad que existe de desarrollar nuevos sistemas de formación controlada de matrices extracelulares (MEC) y que su elaboración permita un mejor proceso de fabricación de tejido celular es una realidad en la ingeniería de tejidos. Existen métodos tradicionales con los que esta necesidad no se contempla en absoluto; mientras otros métodos más evolucionados, como lo son las técnicas de prototipado rápido (RP), satisfacen parcialmente esta demanda de hoy en día. En este trabajo se expone el proceso de diseño de unos de los dispositivos más utilizados para las RP más avanzadas de la elaboración de MEC como lo son las impresoras 3D. Para este diseño se debió partir desde el material a imprimir y el tipo de piezas a construir. En una primera instancia se seleccionaron las variables que estaban más relacionadas con el proceso de extrusión y el diseño de dispositivos de impresión mediante la revisión de la literatura sobre modelos de extrusoras y basándose en el conocimiento de las características más importantes a conservar en la matrices y en el material a la hora de ser impreso. Para una segunda etapa se seleccionó el polímero a utilizar para las MEC por medio de una revisión bibliográfica de materiales para la fabricación de andamios. Luego se seleccionaron las técnicas de caracterización de las variables del polímero a través de otra revisión del estado del arte. En otro instante del proceso se realizaron las técnicas seleccionadas para caracterizar el polímero. Después se realizó el diseño conceptual de la impresora por medio de la metodología de Ulrich. Por último se realizó el diseño de detalle y se construyeron los planos de la impresora. Mediante varios criterios de selección como lo son disponibilidad, precio y utilidad, se seleccionó Alcohol polivinílico (PVA) para el diseño de la extrusora. Se utilizaron varias técnicas de caracterización para determinar las variables reológicas del polímero: viscosidad y tensión superficial; las cuales hacen parte del modelo de extrusión; adicionalmente se consultaron otras propiedades como transiciones y peso molecular. Los resultados mostraron que la mejor concentración del polímero para conservar las propiedades deseadas era del 20% en solución acuosa y a una temperatura de entre 39°C a 42°C. A partir de los valores determinados se elaboró el modelo para la extrusión el cual se incluyó para la construcción de los planos del dispositivo. Las técnicas utilizadas, los resultados de estas técnicas, el proceso de diseño conceptual y de detalle junto con los planos estructurales de la impresora 3D son expuestos en este trabajo.
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    PublicaciónAcceso abierto
    Laparoscopic needle holder, adjustable and customizable, built entirely in 3D printing
    (Universidad EIA, 2024) Ochoa Duque, Valentina; Mercado Navarro, Fredy Andrés
    ABSTRACT: in this project, the development of a minimally viable prototype of a laparoscopic needle holder with 6 degrees of freedom of movement in the forceps is presented. Laparoscopic surgery is performed through two to four small incisions in the pelvic or abdominal area; this is beneficial because of the short recovery times, short hospital stays, and reduced risks during and after surgery, among others. Laparoscopic needle holders are used in these procedures to hold and manipulate needles, allowing freehand suturing of wounds or surgical incisions inside the cavity. However, currently on the market, most of laparoscopic needle holders available are rigid, having only 4 degrees of freedom of movement at the tip of the instrument, as opposed to the 6 degrees of freedom of movement offered by open surgery, which results in muscle fatigue and occupational illnesses in the physician, which can lead to possible errors during procedures. On the other hand, the high prices of these instruments in the market make vulnerable populations unable to access these advantages and procedures. As a result, a minimum viable prototype of a laparoscopic needle holder with 6 degrees of freedom of movement was obtained. The result was a prototype of easy replicability, low cost, comfort, intuitiveness, and functionality, designed with 3D printing mechanisms and manufactured considering the tuning of printing parameters, such as infill density and pattern.