Resumen. 


   El desarrollo de la ingeniería tisular, nace por la necesidad de dar solución a la gran cantidad de enfermedades que se dan por 
el deterioro de los tejidos, por lo tanto, la función fundamental de esta disciplina es la regeneración tisular, pudiendo llegar a ser 
una alternativa al transplante de órganos. En este contexto, la estrategia sería utilizar células vivas para la regeneración del tejido dañado. 
El procedimiento básico seria el siguiente; la eliminación del tejido dañado o enfermo, posteriormente, las células necesarias para repararlo
son introducidas en condiciones óptimas para que se produzca la regeneración del tejido. Las células pueden cogerse de un tejido sano o 
de células madres y después aislarlas, dándole todas las condiciones necesarias para regenerar el tejido. Esta metodología de regeneración
 tisular, necesita una matriz o soporte poroso que guíe el tejido a medida que se desarrolla. Por ejemplo, las células del cartílago son 
sembradas y cultivada en un andamio poroso para posteriormente ser implantadas en la zona dañada. Los materiales porosos deben cumplir
 una serie de requisitos para poder ser utilizados en aplicaciones de ingeniería tisular; han de ser biocompatibles, fácilmente esterilizables, los
 poros del material 3-D deben estar interconectados y dependiendo de la aplicación; una porosidad y un diámetro de poro determinado 
pueden ser más adecuados. El material debe tener unas especificaciones mecánicas y unas composiciones pueden ser más favorables que 
otras. Por tanto, el objetivo principal de esta tesis es sintetizar materiales porosos, con la finalidad de utilizarlos en aplicaciones de ingeniería 
tisular; tanto en regeneración de tejidos, como en cultivos in vitro, en definitiva, de una manera u otra han de ayudar a resolver enfermedades o problemas de salud de nuestra sociedad. 
Las composiciones utilizadas en esta investigación pertenecen a la familia de los acrilatos. Como monómero base se tomó el acrilato de etilo
 (EA), un monómero hidrófobo, que polimerizado es un material bioestable que ya ha estado utilizado en algunas aplicaciones biomédicas
 con buenos resultados.  El EA se copolimerizó con el metacrilato de hidroxietilo (HEMA), con la finalidad de estudiar la variación de la
 hidrofilicidad del material en bloque y definir la nanomicroestructura del material, es decir, conocer la distribución de dominios hidrófilos. 
Para este estudio se realizaron medidas dinámicos-mecánicas y calorimetría convencional, para posteriormente, efectuar experimentos de 
relajación estructural y obtener una visión más detallada del los sistemas de movimientos conformacionales que se dan a diferentes
 temperaturas. El siguiente paso, era conocer la influencia de la esterilización sobre la serie de copolímeros de hidrofilicidad variable.
 Para ello, se irradiaron los materiales con diferentes dosis de radiación gamma. Para entender la influencia de la dosis de rayos gamma en las
 propiedades físico-químicas y mecánicas de los materiales irradiados, si se producían escisiones y/o entrecruzamientos, o cambios en grupos
 funcionales, se realizaron ensayos dinámicos-mecánicos e infrarrojos en toda la serie de copolímeros. El tercer paso, era la búsqueda de un
 método de síntesis de soportes porosos, con una arquitectura definida (estructura interconectada y poros esféricos), con independencia de 
a composición EA/HEMA. La caracterización de estos materiales 3-D se realizó, básicamente, mediante micrografías en microscopio 
electrónico de barrido (SEM), ensayos mecánicos y cálculos de porosidad. El siguiente planteamiento era determinar por qué en ciertas 
condiciones la estructura porosa una vez secada se encontraba colapsada. Para entender este problema, se sintetizaron una serie de 
materiales porosos con diferentes porcentajes de entrecruzador. Con la ayuda de las micrografías obtenidas en el microscopio electrónico,
el cálculo de porosidad, medidas del espesor de las estructuras porosas antes y después de secar y los valores de la temperatura de 
transición vítrea (Tg) de las composiciones en bloque que habían sido utilizadas para la síntesis de las estructuras 3-D, se llegó a entender
 este fenómeno. Finalmente, se realizó un estudio de las propiedades mecánicas de los materiales porosos a una composición fija 
(EA con un 30% de entrecruzador). Ésta es la composición óptima, donde el soporte poroso queda totalmente interconectado después del
 proceso de secado. Los andamios porosos han de exhibir unas adecuadas propiedades mecánicas que proporcionen la correcta tensión en 
el entorno para poder guiar al nuevo tejido. Las propiedades mecánicas del soporte poroso dependen de la naturaleza del material del cual 
está hecho, su densidad relativa o porosidad y las características microestructurales. En primer lugar, se realizaron ensayos experimentales
 de compresión para los diferentes materiales 3-D, obteniendo una primera visión de la influencia de los parámetros geométricos 
(tamaño de poro, porosidad y tamaño de gargantas de interconexión) sobre las propiedades mecánicas. Estos datos experimentales 
se utilizaron para encontrar un modelo mediante elementos finitos (FEM) que reprodujera el comportamiento elástico linear de los materiales
 porosos. El modelo se basa en la colocación de los poros siguiendo la geometría empaquetada cúbica centrada en las caras. 
En el modelo se aplicaron las directrices del ensayo experimental de compresión para materiales porosos y se hizo un estudio de la
influencia de los parámetros que afectan a la arquitectura de la estructura porosa (diámetro de poro, porosidad, tamaño de gargantas 
de interconexión) sobre el régimen elástico-lineal. Por tanto, con el estudio experimental y mediante FEM se obtiene una visión más 
detallada de la influencia de los parámetros geométricos con el módulo de Young.
 Para concluir; conocemos cual es la microestructura o conformación de las cadenas cuando se polimerizan por radicales libres los 
conmonómeros EA/HEMA, y como le afecta a este copolímero en bloque el proceso de esterilización mediante rayos gamma. Por otra
 parte, hemos obtenido un método de síntesis de soportes porosos con una arquitectura determinada (poros esféricos e interconectados), 
con la posibilidad de producir un gran abanico de composiciones, porosidades y tamaños de poros, siendo cada una de estas variables
 independientes, es decir, un cambio en la composición no influye en la porosidad y el tamaño de poro. Finalmente, se ha encontrado un
 modelo mediante elementos finitos, que reproduce el comportamiento mecánico de los andamios porosos en la zona elástico-linear y permite
 conocer la influencia que tienen los parámetros geométricos de la estructura porosa (diámetro de poro, porosidad y tamaño de gargantas
 de interconexión) sobre el modulo de Young.
    Las aplicaciones de estos materiales son diversas; se han realizado ensayos in vitro de condrocitos, pudiendo utilizar estos andamios 
en regeneración del cartílago, regeneración del hueso, como disco intervertebral y en un futuro se podían utilizar para regeneración de 
nervios. Por otra parte, el modelo de elementos finitos puede ser utilizado para fabricar soportes porosos a la carta. Por ejemplo, si para una 
aplicación de regeneración tisular se necesita una estructura porosa con la arquitectura del modelo, un módulo de Young determinado, 
una determinada porosidad y un tamaño específico de gargantas de interconexión, y se puede elegir entre un abanico de composiciones, 
el modelo dará la composición más conveniente para cada aplicación. Por tanto, con el modelo desarrollado se puede encontrar los
parámetros de diseño óptimos para soportes porosos, sin necesidad de sintetizarlos previamente.