Diseño de un modelo matemático para la predicción de las interacciones entre un andamio de ácido hialurónico-quitosano y condrocitos del septum nasal (2025)
Actualmente, para corregir patologías septales a menudo se requiere de injertos cartilaginosos, pero los métodos actuales de obtención de injertos presentan limitaciones en la calidad y cantidad de los mismos. En respuesta la ingeniería tisular ha diseñado neocartílagos prometedores (Lavernia et al., 2019) basados en el uso de condrocitos y andamios (Li et al., 2019), destacando la combinación ácido hialurónico-quitosano (HA/CS), por sus propiedades fisicoquímicas complementarias y su capacidad para favorecer la adhesión celular (Hu et al., 2021), sin embargo, para que el biomaterial cumpla con su propósito se deben establecer criterios de diseño de ingeniería a partir de las propiedades del tejido nativo (S. Zhang et al., 2019). En este contexto, el presente proyecto se centra en el diseño de un modelo matemático de la fuerza de interacción entre condrocitos y un andamio de HA/CS, a través del establecimiento de las variables críticas de este sistema, como el estado semisólido del material o la fuerza de adhesión, e integrando modelos fisicoquímicos a estas variables, como el criterio de von Mises a la fuerza biomecánica que influye en el sistema, además se realizaron una serie de simulaciones numérica en MATLAB que permiten representar gráficamente la respuesta de los modelos preliminares, los resultados del análisis de sensibilidad global que identifican los parámetros más influyentes en la respuesta del modelo, como la tasa de adhesión, además de los resultados de un análisis Monte Carlo que demostró la sensibilidad del modelo, al presentar en aproximadamente el 50% de las simulaciones respuestas en un rango de 1,5 μN y 1,55 μN, demostrando la precisión del modelo.