Propiedades de tintas basadas en biopolímeros para impresión 3D por extrusión

M.D. POPOV; J. GULARTE; S. FELDMAN; G.A. ABRAHAM

Salta

Simposio; Simposio Argentino de Polímeros SAP 2025; 2025

UNSA

La impresión 3D se ha consolidado como una herramienta clave en el desarrollo de estructuras poliméricas complejas y personalizadas para aplicaciones en medicina regenerativa. En este contexto, la formulación de tintas para la (bio)impresión por extrusión representa un área de creciente interés, particularmente aquellas basadas en biopolímeros como proteínas [1] y polisacáridos [2], debido a sus propiedades fisicoquímicas y biológicas.La obtención de estructuras impresas mediante estas técnicas depende críticamente de las propiedades fisicoquímicas y reológicas de las tintas utilizadas. Por ello, en este estudio se desarrollaron tintas a base de proteína de soja aislada (SPI), hidroxietilcelulosa cuaternizada (PQ-10), sacarosa oxidada (SO) como agente entrecruzante, e hidroxiapatita, con el objetivo de evaluar su comportamiento antes y durante el proceso de impresión 3D. Se formularon mezclas con diferentes concentraciones de polímeros para ajustar su viscosidad y cohesión, parámetros fundamentales para garantizar la extrusión continua, la estabilidad del filamento y la fidelidad estructural tras el depósito.Se llevaron a cabo dos pruebas cualitativas preliminares: la primera, de inversión de frasco, para evaluar el comportamiento de fluidez del material; y la segunda, de formación de filamento, en la cual se extruyó manualmente el material a través de una boquilla de impresión (21G) para observar la continuidad del filamento. Posteriormente, las pruebas de imprimibilidad se realizaron con una impresora 3D-Ed Life SI equipada con boquilla de 21G, evaluando la facilidad de extrusión y la fidelidad de impresión de estructuras [3]. Finalmente, se efectuó un ensayo de colapso de filamento para analizar la capacidad de las tintas de mantener su forma sin fluir ni deformarse excesivamente tras la deposición sobre una estructura.Se observó que las formulaciones con menores concentraciones poliméricas presentaron menor resistencia a la extrusión, pero también una formación de filamento deficiente y baja estabilidad en la estructura impresa. En cambio, las formulaciones con concentraciones iguales o superiores al 16% p/v mostraron mayor resistencia a la extrusión, pero permitieron una formación continua de filamento y mantuvieron su forma sin colapsar, lo que indica una adecuada cohesión y viscosidad. Estos resultados evidencian que la modulación de la concentración polimérica permite obtener tintas con propiedades ajustadas para impresión 3D. El comportamiento de las estructuras multicapa de las formulaciones más estables se está estudiando a través de ensayos in vitro e in vivo.