Resum. El desenvolupament de l’enginyeria tissular, s’origina amb la necessitat de donar solució a la quantitat de malalties que es donen per deteriorament dels teixits, per tant, la funció fonamental d’aquesta disciplina és la regeneració tissular, podent arribar a ser una alternativa al transplantaments d’òrgans. Davant aquest context, l’estratagema seria utilitzar cèl•lules vives per a la regeneració del teixit. El procediment bàsic seria aquest; l’eliminació del teixit danyat o malalt, posteriorment, les cèl·lules necessàries per reparar-lo són introduïdes en condicions òptimes perquè es produisca la regeneració del teixit. Les cèl•lules poden agafar-se d’un teixit sà o de cèl•lules mares i desprès aïllar-les, donant-li totes les condicions necessàries per a regenerar el teixit danyat. Aquesta metodologia de regeneració tissular, necessita una matriu o suport porós que guie el teixit a mesura que es desenvolupa. Per exemple, cèl·lules de condròcits són sembrades i cultivades en un suport i posteriorment són implantades en la zona danyada. Els materials porosos han de complir una sèrie de requisits per ser emprats en aplicacions d’enginyeria tissular; han de ser biocompatibles, fàcilment esterilitzables, els porus del material 3-D han d’estar interconnectats, depenent de l’aplicació una porositat i un diàmetre de porus determinat pot ser més favorables. El material ha de tenir unes especificacions mecàniques i unes composicions poden ser més adequades que altres. Per tant, l’objectiu principal d’aquesta tesi és sintetitzar materials porosos, amb la finalitat d’emprar-los en aplicacions d’enginyeria tissular; tan en regeneració de teixits, com en cultius in vitro, en definitiva, d’una manera o altra, han d’ajudar a resoldre malalties o problemes de salut de la nostra societat. Les composicions utilitzades en aquesta investigació pertanyen a la família dels acrilats; com a monòmer base es va emprar l’acrilat d’etil (EA), un monòmer hidròfob, que polimeritzat és un material bioestable que ja ha estat utilitzat en aplicacions biomèdiques, amb bons resultats. L’EA es va copolimeritzar amb el metacrilat d´hidroxietil (HEMA), per fer un estudi d’hidrofilicitat variable del material en bloc i definir la nanomicroestructura del copolímer, és a dir, conèixer la distribució de dominis hidròfils. A l’estudi es van realitzar mesures dinàmic-mecàniques i calorimètriques convencionals, per a posteriorment, realitzar experiments de relaxació estructural aprofundint en el sistema de moviments conformacionals que es donen a diferents temperatures. El següent pas, era conèixer la influència de l’esterilització sobre aquesta sèrie de copolímer d’hidrofilicitat variable. És per això, que es van irradiar els materials amb diferents dosis de raigs gamma, per tal d’entendre la influència de la dosi de raigs gamma en les propietats físico-químiques i mecàniques dels materials irradiats, si es produïen escissions i/o entrecreuaments, o canvis en grups funcionals. Per tal de conèixer la possible influència de la dosi de radiació gamma en els copolímers, es van realitzar assajos dinàmic-mecànics i infrarojos per a tota la sèrie de copolímers. El tercer pas, va estar la recerca d’un mètode per sintetitzar suports porosos, amb una arquitectura definida (estructura interconnectada i porus esfèric), amb independència de la composició EA/HEMA. La caracterització d’aquestos materials 3-D es van realitzar bàsicament mitjançant; micrografies del microscòpic electrònic d’escombrada (SEM), assajos mecànics i caracterització de la porositat. El següent plantejament era determinar perquè en certes condicions l’estructura porosa un cop seca estava col•lapsada. Per entendre aquest problema, es van sintetitzar una sèrie de materials porosos amb diferents percentatges d’entrecreuador, i amb l’ajuda de micrografies del microscòpic electrònic, càlculs de porositat, mesures d’espessors del suports porosos abans i desprès de secar i càlculs de temperatures de transició vítria dels materials en blocs que s’havien utilitzat en la síntesi de les estructures 3-D, es va arribar a entendre aquest fenomen. Finalment, es va realitzar un estudi de les propietats mecàniques de materials porosos amb una composició fixa (EA amb un 30% d’entrecreauador), per ser aquesta la composició òptima, és a dir, on el suport porós resta totalment interconnectat. Les bastides poroses han d’exhibir unes adequades propietats mecàniques que proporcionen la correcta tensió en l’entorn per guiar el nou teixit. Les propietats mecàniques del suport porós depenen de la naturalesa del material del qual s’ha fet aquest, la seua densitat relativa o porositat i les característiques microestructurals. En primer terme, es van realitzar assajos experimentals de compressió per als diferents materials 3-D, obtenint una primera visió de la influència dels paràmetres geomètrics (tamany de porus, porositat i tamany de les goles d’interconnexió) sobre les propietats mecàniques. Aquestes dades experimentals, van ser utilitzades per trobar un model mitjançant elements finits (FEM) que reproduisca el comportament elàstic linear dels materials porosos. El model es basa en la col•locació del porus seguint la geometria d’empaquetament cúbica centrada en les cares. Al model es va aplicar les directrius de l’assaig experimental de compressió per materials porosos i es va fer un estudi de com influeixen els paràmetres que afecten a l’arquitectura de l’estructura porosa (porositat, diàmetre de porus, tamany de goles d’interconnexió) en la zona elàstica linear. Per tant, amb l’estudi experimental i mitjançant FEM s’obté una visió més detallada de la influència dels paràmetres geomètrics amb el mòdul de Young. Per concloure; coneguem quina és la microestructura o conformació de cadenes quan es polimeritza per radicals lliures el conmonòmers EA/HEMA, com li afecta aquest copolímer en bloc el procés d’esterilització mitjançant raigs gamma. Per altra banda, hem obtés un mètode de síntesis per fabricar suports porosos amb una arquitectura determinada (porus esfèrics i interconnectats), amb la possibilitat de produir un ampli interval de composicions, porositats i tamanys de porus, sent cadascuna d’aquestes tres variables independents, és a dir, si canvia la composició això no influeix en la porositat i el diàmetre de porus. A més, entenem en quines condicions els material 3-D estarà col•lapsat. I finalment, hem trobat un model mitjançant elements finits, que reprodueix el comportament mecànic del suports porosos en la zona elàstic linear i ens permet entendre la influència que tenen els paràmetres geomètrics de l’estructura porosa (porositat, diàmetre de porus i goles d’interconnexió) sobre el mòdul de Young. Les aplicacions d’aquestos materials són diverses; s’han fet assajos in vitro de condròcits, podent utilitzar aquestes bastides en regeneració del cartílag, regeneració de l’ós, com discs per separar vèrtebres i en un futur es podrien utilitzar per regeneració de nervis. Per altra banda, el model d’elements finits pot ser utilitzat per fabricar suports porosos a la carta. Per exemple, per a una aplicació de regeneració tissular es necessita una estructura porosa amb l’arquitectura del model, un determinat mòdul de Young, una determinada porositat i un tamany específic de goles d’interconnexió, i es pot escollir entre un interval de composicions, el model donarà la composició més convenient per eixa aplicació. Per tant, amb aquest model desenvolupat es podent trobar els paràmetres de disseny òptims del suports porosos, sense necessitat de sintetitzar-los prèviament.