Examinando por Autor "Mina Hernández, José Herminsul"
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Publicación Acceso abierto Cementos óseos acrílicos con capacidad de estimular la regeneración de tejido óseo.(Universidad del Valle, 2020) Valencia Zapata, Mayra Eliana; Mina Hernández, José Herminsul; Grande Tovar, Carlos DavidLos cementos óseos acrílicos (ABC) son materiales ampliamente usados en ortopedia en la fijación de prótesis articulares, estabilización de fracturas, como material de relleno de defectos óseos, entre otros. Desde el punto de vista d la primera aplicación, las funciones principales de los cementos son la transferencia de las cargas de servicio y del peso corporal de la prótesis al hueso y la inmovilización inmediata de la prótesis. A pesar de su uso extenso, los ABC presentan algunas desventajas relacionadas con la falta de bioactividad debido a su naturaleza inerte y la susceptibilidad a la generación de infecciones por bacterias, todo lo cual causa aflojamiento de las prótesis en el tiempo. Con el fin de aportar a la solución de algunos de los inconvenientes presentados por los ABC, en este Trabajo de Investigación Doctoral se planteó la incorporación de quitosano en porcentajes entre 0 ¿ 20% en peso con respecto a la fase sólida del cemento y óxido de grafeno en porcentajes entre 0 ¿ 0.5% en peso de la fase líquida. El GO fue sintetizado mediante el método de Hummers modificado y posteriormente caracterizado fisicoquímicamente mediante técnicas Espectroscópicas (FTIR, XPS y Raman), Difracción de rayos-X (DRX), Dispersión de Luz Dinámica (DLS) y Microscopia de Fuerza Atómica (AFM). El estudio del efecto de la incorporación del CS y el GO en los cementos sobre sus propiedades físicas, químicas, térmicas, mecánicas y biológicas en condiciones in vitro e in vivo, mostró que el CS le confiere a los cementos propiedades bioactivas además de incrementar la porosidad y la humectabilidad, favoreciendo la biocompatibilidad. Sin embargo, también se presenta la desventaja de que reduce las propiedades mecánicas de compresión y flexión. Por otro lado, la adición de GO incrementó las propiedades mecánicas y le confirió actividad antibacteriana al cemento. Asimismo, tanto el CS como el GO redujeron la temperatura máxima durante la reacción de polimerización e incrementaron el tiempo de curado y la rugosidad y el contenido de monómero residual. Cuando se incorporaron el CS y el GO juntos en la formulación del cemento, el efecto combinado de las cargas mostró una mayor osteointegración después de 3 meses de implantación en hueso parietal de ratas Wistar y las desventajas mecánicas incorporadas por el CS fueron compensadas gracias al refuerzo alcanzado con las nanopartículas de GO. A partir de los resultados obtenidos en esta investigación se aporta al estado del arte del conocimiento asociado a los ABC cargados con bajo contenido de CS y con GO, consiguiendo principalmente conferir propiedades bioactivas y antibacterianas a los ABC, manteniendo el cumplimiento de las propiedades mecánicas exigidas por la norma ISO 5833- 02. Estos resultados evidencian que las formulaciones desarrolladas son susceptibles de ser empleadas en aplicaciones en aplicaciones como artroplastias, relleno de defectos óseos, y demás usos donde se requiera un desempeño superior en el materiaPublicación Acceso abierto Desarrollo de nanocompuestos de quitosano/óxido de grafeno como potenciales andamios para Ingeniería de Tejidos.(Universidad del Valle, 2019-03-22) Zuluaga Corrales, Héctor Fabio; Mina Hernández, José Herminsul; Valencia Llano, Carlos Humberto; Salazar, Liliana; Pustovrh, Carolina; Ortíz, Mario Alejandro; Navia Porras, Diana Paola; Delgado Ospina, Johannes; Grande, Carlos David; Valencia Zapata, Mayra Eliana; Grupo de Investigación Tejidos Blandos y Mineralizados (TEBLAMI); Grupo de Investigación de Biomateriales Dentales; Grupo de Investigación Síntesis y Mecanismos de Reacción en Química Orgánica - SIMERQO; Grupo de Investigación Grupo Materiales Compuestos (GMC); Grupo Biotecnología - Universidad de San Buenaventura CaliUno de los grandes desafíos en el campo de la medicina, ha sido el relacionado con la regeneración del tejido óseo, ya que la pérdida de este, se da de manera constante por diferentes causas tales como, accidentes o enfermedades degenerativas. En esta investigación se desarrollaron andamios poliméricos basados en quitosano reforzado con óxido de grafeno con el fin de estudiar sus propiedades físicas, químicas, y biológicas para evaluar su posible aplicación en regeneración de tejido óseo. Estos se prepararon mediante las técnicas de electrospinning y liofilización. Para el electrospinning se empleó CS comercial con un peso molecular promedio viscoso (Mv) de 144900 g/mol y un grado de desacetilación (DA) de 90 % calculado por análisis elemental y resonancia magnética nuclear protónica (RMN 1H) y GO sintetizado mediante un método modificado de Hummers. Por otro lado, los andamios obtenidos por liofilización fueron preparados con CS extraido experimentalmente del micelio del hongo Aspergillus Niger con un rendimiento del 11,5%, un peso molecular promedio viscoso (Mv) y promedio en peso (Mn) de 18715 g/mol y 6482 g/mol, respectivamente y un grado de desacetilación (DA) de 55,7% y 66,7% calculados por el método potenciométrico y por RMN-1H respectivamente. Tanto los andamios electrohilados como los liofilizados fueron preparados con tres formulaciones que presentaban diferente porcentaje de GO (0, 0.5 y 1 %); estos fueron analizados mediante SEM, FTIR, degradación hidrolítica en fluido biológico simulado, pruebas antibacterianas y experimentación in vivo mediante implantación subcutánea en biomodelos ratas Wistar. Los resultados demostraron que los andamios son biocompatibles, biodegradables y poseen propiedades antibacterianas, confirmando su potencial para ser aplicados en ingeniería de tejidos y regeneración celular.Publicación Acceso abierto Desarrollo y caracterización de un fluido magnetoreológico(Universidad del Valle, 2012) Osorio Ospina, Diana Marcela; Mina Hernández, José Herminsul; Castro Navas, Irvin JadwayLos fluidos Magnetoreológicos son conocidos por exhibir propiedades reológicas originales al aplicar un campo magnético en ellos, con esto se obtienen cambios de viscosidad sobre el fluido elevando esta última hasta que el fluido se asemeja a un elemento mássólido porque se requieren mayores esfuerzos para generar deformación en el mismo. Esta característica les ha abierto las puertas en variadas aplicaciones como amortiguadores, actuadores antisísmicos, pistones, prótesis, entre otras. Mientras se explotan los parámetros como la intensidad del campo magnético aplicado, concentración de partículas y viscosidad del fluido portador, se pueden obtener importantes variaciones en el comportamiento de los parámetros reológicos en presencia de un campo determinado. En este estudio se conducen experimentos que permiten conocer el comportamiento empírico de un fluido Magnetoreológico al interactuar con algunas de las variables propias del mismo como concentración de partículas, tamaño de partículas, tipo de fluido portador y una aditivacion. Esto implica una evaluación de sus propiedades y permite el desarrollo de una formulación a partir de la experimentación generando un análisis de su comportamiento yproporcionando una idea de una formulación apropiada para el mismo.Publicación Acceso abierto Estudio de la adición de andamios de ácido poliláctico en películas de quitosano.(Universidad del Valle, 2020) Cadavid Mejía, Oscar Alberto; Ramírez Narváez, Andrea Sthefannia; Valencia Zapata, Mayra Eliana; Mina Hernández, José HerminsulEn esta investigación se realizaron andamios fibrosos de ácido poliláctico (PLA) por el método de electrohilado, películas de Quitosano y se evaluó el efecto del reforzamiento de andamios fibrosos de PLA en películas de Quitosano. La obtención de andamios fibrosos por la técnica de electrohilado se realizó utilizando cloroformo y un sistema binario de solventes (Acetona-Dimetilformamida). La caracterización de los andamios fibrosos se realizó por medio de la microscopia electrónica de barrido (SEM). Las mejores fibras fueron obtenidas con el sistema binario de solventes en relación 70:30 respectivamente. La obtención de películas de Quitosano por medio de la técnica de evaporación de solvente, para aplicación deseada se eligió una concentración del polímero al 0.5% (p/v) en una solución de ácido acético al 2%. Finalmente, la evaluación del efecto del reforzamiento en el material compuesto evidenció una disminución de las propiedades mecánicas a tensión debido a la posible catálisis hidrolítica ácida del andamio fibroso de PLA.Publicación Acceso abierto Influencia de la temperatura en la producción de fibras electrohiladas de almidón de yuca y alcohol polivinílico(Universidad del Valle, 2016) González Romero, Julián; Mina Hernández, José HerminsulEl Electrospinning o electrohilado es un proceso relativamente sencillo en la formación de fibras a partir de una masa fundida de polímeros o una disolución. Este proceso depende de las fuerzas electrostáticas obtenidas al aplicar un campo eléctrico desde una fuente entre la punta de la boquilla y el colector. Una vez las fuerzas electrostáticas superan la tensión superficial de la disolución de polímero en la punta de la boquilla, se genera un flujo continuo de la disolución hasta el colector. Mientras se produce la elongación del material polimérico el solvente se evapora continuamente, dando lugar a la generación de fibras las cuales se depositan en una estructura aleatoria sobre el colector (De Vrieze et al. 2009). En un proceso típico de electrospinning, la tensión usada para generar el campo eléctrico se encuentra entre 5 y 50 kV, un electrodo es conectado al tubo capilar y el otro al colector, el cual generalmente es puesto a tierra. Con el aumento de voltaje, el campo eléctrico se intensifica, provocando la formación de una gota que cuelga de la punta del capilar. Esta fuerza actúa en la dirección opuesta de la tensión superficial de la gota, lo que lleva a su alargamiento. Al lograr un equilibrio entre la tensión superficial y la fuerza electrostática, se forma un cono, conocido como cono de Taylor (Kopp Alves et al. 2013).Publicación Acceso abierto Preparación y caracterización de cementos óseos acrílicos modificados con un fosfato calcico y metacrilato de dietilamino etilo (DEAEM)(Universidad del Valle, 2014) Guerrero Ibarguen, Hosmin Julián; Mina Hernández, José Herminsul; Lozano Nieva, Karen JesseniaEl cemento óseo ha estado en el mercado durante casi 40 años desde su introducción por el señor John Charnley. Los cementos óseos tradicionales, hechos principalmente de metacrilato de metilo (MMA) y de (PMMA), presenta alta reacción exotérmica, cantidades de monómero residual, encogimiento después del curado, inadecuadas propiedades mecánicas y aflojamiento del cemento. Las formulaciones mejoradas incluyen activadores de baja toxicidad, monómeros de bajo calor de reacción y componentes bioactivos para mejorar la biocompatibilidad. (ISLAS -BLANCAS, y otros, 2001). Uno de los grandes desafíos a los que se enfrenta la ciencia de materiales de nuestro tiempo es el diseño de una nueva generación de biomateriales para la substitución y regeneración de las diversas partes del cuerpo humano, que supere las expectativas actuales de éxito de los implantes a largo plazo.Publicación Acceso abierto Preparación y caracterización de materiales compuestos de almidón termoplástico y fibras naturales para aplicación en prefabricados compostables.(2019-10-21) Albán Achinte, Fred; Mina Hernández, José Herminsul; Hurtado Chávez, Natalia Marcela; Quintero Rodríguez, Ana Cristina; Roldán, Mayra AlejandraEn este trabajo se presentan los resultados de la preparación de materiales compuestos a base de almidón termoplástico (TPS)de yuca fibroreforzado con fibras de fique cortas de fique, las cuales se usaron orientadas al azar, tanto en su estado nativo (sin tratamiento), como modificadas superficialmente mediante un tratamiento de alcalinización. Los materiales compuestos se prepararon por moldeo por compresión en caliente con diferentes proporciones de fibras de fique (10, 20 y 30% en peso), utilizando glicerol como plastificante para el almidón, en una proporción del 30% en peso. Tanto los compuestos con fibras tratadas y no tratadas se cortaron con un sistema láser para obtener muestras de ensayo, posteriormente los especímenes de prueba se secaron a 60ºC durante 24 h. El material se acondicionó a 47, 77 y 97% de humedad relativa y una temperatura de 25°C. A partir de la medición de los pesos de las muestras se determinó la absorción de humedad y se registraron las correspondientes isotermas de absorción. Los datos de absorción de humedad del TPS mostraron una disminución con la incorporación de las fibras en el material compuesto, esto debido en parte a una mejor unión interfacial entre la matriz y las fibras. Las muestras se caracterizaron en sus propiedades mecánicas a tensión donde se observó que las propiedades del almidón termoplástico de yuca mejoraron tanto con la incorporación de fibras nativas, como de las alcalinizadas, siendo mejores las propiedades con estas últimas. Con los resultados obtenidos de microscopía electrónica de barrido (SEM) se explica la naturaleza de este fenómeno, debido a la generación de una aceptable zona interfacial fibra-matriz. Se moldearon por compresión macetas con el material pero no se logró una buena distribución de la fibra. Finalmente los resultados obtenidos permiten inferir que el material compuesto es susceptible de ser empleado en la fabricación de embalaje biodegradable.