Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 InternacionalEstupiñan Duran, Hugo ArmandoEstrada Guerrero, Hernan Stiven2026-01-212026-01-212025-12-11https://repositorio.unal.edu.co/handle/unal/89290IlustracionesLas articulaciones son estructuras biomecánicas clave del cuerpo humano, pero también altamente vulnerables a lesiones. Entre lo que lo compone, el cartílago articular (CA) destaca por sus propiedades viscoelásticas, que permiten distribuir de manera uniforme las cargas y garantizar una fricción reducida. No obstante, múltiples factores de riesgo aumentan la susceptibilidad a lesiones. Debido a su naturaleza avascular e inervada, el CA tiene capacidad de autorreparación limitada, lo que ha impulsado numerosas investigaciones sin que aún se disponga de una solución definitiva. Ante esto, se desarrolló una biotinta tipo hidrogel compuesto por Polimetilmetacrilato (PMMA), Poli(etilenglicol)Dimetacrilato (PEGDMA) y componentes bioactivos, la cual se imprimió mediante Manufactura Aditiva (MA) sobre un sustrato biocerámico. La metodología incluyó caracterización fisicoquímica, mecánica y tribológica. El biomaterial alcanzó un hinchamiento del 16% a 30 minutos de reticulación, valor cercano al CA porcino. En degradación, el PMMA mantuvo estabilidad, mientras que el PEGDMA mostró vulnerabilidad por hidrólisis en condiciones experimentales inflamatorias. La incorporación de los componentes sulfatados bioactivos mantuvo el Coeficiente de Fricción (COF) entre 0,085 y 0,111 con cargas de 0,5 y 1 kg, a diferencia de los andamios sin sulfatos. A nivel mecánico, el AFM evidenció que bajas concentraciones de sulfatos redujeron el módulo elástico (0,39 GPa) y aumentaron la deformación, mientras que altas concentraciones lo reforzaron (6,57 GPa), con rigidez y adhesión próximas al CA porcino (440 GPa). En conjunto, se consolidó un material bioinspirado con propiedades fisicoquímicas, de fricción y mecánicas comparables al CA nativo, lo que respalda su potencial como material biomimético a CA nativo. (Texto tomado de la fuente)Joints are key biomechanical structures of the human body but are also highly vulnerable to injury. Among their components, Articular Cartilage (AC) stands out for its viscoelastic properties, which enable uniform load distribution and reduced friction. However, multiple risk factors increase its susceptibility to damage. Due to its avascular and innervated nature, AC has limited self-repair capacity, which has led to many research efforts without a definitive solution. In this context, a hydrogel-type bio-ink composed of polymethyl methacrylate (PMMA), poly(ethylene glycol) dimethacrylate (PEGDMA), and bioactive components was developed and printed by Additive Manufacturing (AM) onto a bioceramic substrate. The methodology included physicochemical, mechanical, and tribological characterization. The biomaterial achieved a swelling ratio of 16% after 30 minutes of crosslinking, a value close to porcine AC. In degradation tests, PMMA maintained stability, while PEGDMA showed hydrolytic vulnerability under experimental inflammatory conditions. The incorporation of sulfated bioactive components maintained the Coefficient of Friction (COF) between 0.085 and 0.111 under loads of 0.5 and 1 kg, unlike scaffolds without sulfates. At the mechanical level, AFM analysis revealed that low sulfate concentrations reduced the elastic modulus (0.39 GPa) and increased deformation, whereas higher concentrations reinforced the network (6.57 GPa), with stiffness and adhesion values approaching those of porcine AC (440 GPa). Overall, a bioinspired material with physicochemical, friction, and mechanical properties comparable to native AC was achieved, supporting its potential as a biomimetic material to native AC.1 recurso en línea (123 páginas)application/pdfspahttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/670 - Manufactura::679 -Otros productos de materiales específicosTrabajo de grado - MaestríaUniversidad Nacional de ColombiaRepositorio Institucional Universidad Nacional de Colombiahttps://repositorio.unal.edu.co/info:eu-repo/semantics/openAccessMateriales biomédicosCartílagoHidrogelBiomiméticoCoeficiente de fricciónManufactura AditivaCartilageHydrogelBiomimeticCoefficient of FrictionAdditive Manufacturing