Desarrollo de un sistema de captura de movimiento abierto para análisis mecánico

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Authors: Fernando Alejandro Moreno Aguayo
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Abstract

El cáncer continúa siendo uno de los principales desafíos de la salud global, lo que ha impulsado el desarrollo de sistemas de liberación controlada de fármacos basados en andamios biocerámicos porosos. Estos materiales presentan ventajas como biocompatibilidad, porosidad interconectada y capacidad de carga terapéutica; sin embargo, su desempeño depende directamente de su estabilidad mecánica durante el proceso de degradación in vivo. En este estudio se analiza, mediante simulación computacional basada en el método de los elementos finitos (FEM), el comportamiento mecánico y la degradación progresiva de un andamio cerámico de wollastonita para aplicaciones de liberación de fármacos en terapias contra el cáncer. La degradación se modela de forma fenomenológica como una reducción del módulo de Young desde 4.165 × 10¹¹ Pa hasta 1.666 × 10¹¹ Pa, al alcanzar una integridad estructural aproximada del 40 %. Esta degradación se traduce en una disminución de la rigidez estructural desde 11.836 N/mm hasta 4.734 N/mm, evaluando distintos estados bajo carga compresiva y condiciones fisiológicas promedio. Los resultados evidencian una disminución progresiva superior al 60 % en la rigidez global, junto con incrementos significativos en la deformación y reducciones en el esfuerzo máximo soportado. Este análisis permite estimar de manera cuantitativa la estabilidad estructuralEl cáncer continúa siendo uno de los principales desafíos de la salud global, lo que ha impulsado el desarrollo de sistemas de liberación controlada de fármacos basados en andamios biocerámicos porosos. Estos materiales presentan ventajas como biocompatibilidad, porosidad interconectada y capacidad de carga terapéutica; sin embargo, su desempeño depende directamente de su estabilidad mecánica durante el proceso de degradación in vivo. En este estudio se analiza, mediante simulación computacional basada en el método de los elementos finitos (FEM), el comportamiento mecánico y la degradación progresiva de un andamio cerámico de wollastonita para aplicaciones de liberación de fármacos en terapias contra el cáncer. La degradación se modela de forma fenomenológica como una reducción del módulo de Young desde 4.165 × 10¹¹ Pa hasta 1.666 × 10¹¹ Pa, al alcanzar una integridad estructural aproximada del 40 %. Esta degradación se traduce en una disminución de la rigidez estructural desde 11.836 N/mm hasta 4.734 N/mm, evaluando distintos estados bajo carga compresiva y condiciones fisiológicas promedio. Los resultados evidencian una disminución progresiva superior al 60 % en la rigidez global, junto con incrementos significativos en la deformación y reducciones en el esfuerzo máximo soportado. Este análisis permite estimar de manera cuantitativa la estabilidad estructuralEl cáncer continúa siendo uno de los principales desafíos de la salud global, lo que ha impulsado el desarrollo de sistemas de liberación controlada de fármacos basados en andamios biocerámicos porosos. Estos materiales presentan ventajas como biocompatibilidad, porosidad interconectada y capacidad de carga terapéutica; sin embargo, su desempeño depende directamente de su estabilidad mecánica durante el proceso de degradación in vivo. En este estudio se analiza, mediante simulación computacional basada en el método de los elementos finitos (FEM), el comportamiento mecánico y la degradación progresiva de un andamio cerámico de wollastonita para aplicaciones de liberación de fármacos en terapias contra el cáncer. La degradación se modela de forma fenomenológica como una reducción del módulo de Young desde 4.165 × 10¹¹ Pa hasta 1.666 × 10¹¹ Pa, al alcanzar una integridad estructural aproximada del 40 %. Esta degradación se traduce en una disminución de la rigidez estructural desde 11.836 N/mm hasta 4.734 N/mm, evaluando distintos estados bajo carga compresiva y condiciones fisiológicas promedio. Los resultados evidencian una disminución progresiva superior al 60 % en la rigidez global, junto con incrementos significativos en la deformación y reducciones en el esfuerzo máximo soportado. Este análisis permite estimar de manera cuantitativa la estabilidad estructural

Fields of Study & Subjects

Bone Tissue Engineering Materials Mechanics and Biomechanics Studies Orthopaedic implants and arthroplasty

Publication details

Journal / source
Universidad Politécnica Salesiana Repositorio Digital (Universidad Politécnica Salesiana)
Publication date
1 January 2026
Language
ES
Document type
Thesis