La propuesta actual representa la continuación natural del proyecto Micromecánica de Hueso PAPIIT IN102006, mismo que hasta el momento ha brindado resultados satisfactorios en cuanto a su avance y productividad, sobre todo desde el punto de vista de la formación de recursos humanos y la consolidación de una línea de trabajo sobre propiedades mecánicas de hueso. Es conveniente mencionar que además de lo anterior el proyecto ha permitido consolidar y detonar esfuerzos en otros ámbitos que ya se están trabajando como biomecánica, biomateriales, ergonomía y diseño de prótesis. Los avances que, en lo general, se tienen hasta el momento son: 1. Protocolo para la caracterización de hueso mediante ensayos de compresión, tracción y flexión. A la fecha se ha definido la metodología para el análisis de la deformación mediante extensometría eléctrica, empleando para tal fin paquetería de adquisición de datos (LabView®). El procedimiento define la preparación de los especímenes que permita mantener sus propiedades a la vez de garantizar una adecuada adhesión del extensómetro al hueso. 2. Generación de micromodelos 2D de hueso trabecular que permiten estudiar su comportamiento mecánico estructural cuando se somete a cargas de compresión. 3. Generación de micromodelos paramétricos de hueso trabecular. El hecho de utilizar parámetros y asociarlos a las dimensiones de las geometrías-base facilita la obtención de distintas fracciones de área correspondientes a la variación de espesores y zonas de unión trabeculares. 4. Estudio de la relación que existe entre la fracción de área y la resistencia máxima del hueso trabecular. 5. Aproximación de modelos tridimensionales utilizando la superposición de estructuras bidimensionales. Los productos logrados hasta este momento son 3 artículos para revista indexada (2 publicados y 1 en evaluación), 11 artículos para memorias de congreso (7 publicados, 3 aceptados y 2 enviados), 9 tesis terminadas (3 de maestría y 6 de licenciatura), 10 tesis en desarrollo (3 de maestría, 6 de licenciatura y 1 de doctorado). Otro aspecto de formación importante es que dos de los estudiantes participantes se incorporaron a la planta docente de la facultad impartiendo en la actualidad las asignaturas de biomateriales y biomecánica. En esta nueva propuesta de proyecto (Micromecánica del hueso II), por un lado se replantean algunos objetivos con el fin de mejorar la información obtenida en los experimentos y por el otro se tienen nuevos planteamientos, en este sentido se pretende: 1. Mejorar el protocolo de caracterización mecánica para obtener valores promedio de propiedades mecánicas con rangos de dispersión menores que los actuales. 2. Caracterizar mecánicamente muestras de hueso esponjoso y hueso cortical obtenidos de distintas zonas del cuerpo, en distintas direcciones. 3. Caracterizar mecánicamente muestras de huesos completos bajo distintas solicitaciones. 4. Utilizar los micromodelos paramétricos en 3D para estudiar el comportamiento de hueso esponjoso cuando se presentan enfermedades que afectan la densidad ósea (osteoporosis). Esto se consigue eliminando grupos trabeculares en zonas especificas (modelo controlado) o en zonas aleatorias (modelo caótico). 5. Reconstruir un perfil de hueso completo mediante imágenes de microscopio óptico y/o electrónico para estudiar la arquitectura trabecular a nivel micro así como detectar patrones de distribución trabecular preferencial. 6. Construir modelos tridimensionales a partir de imágenes obtenidas por el seccionamiento de probetas cilíndricas. El ensamble se realizará en paquetería de diseño mecánico y se exportará al paquete de elemento finito para simular un ensayo de compresión utilizando las propiedades obtenidas experimentalmente. 7. Construir modelos tridimensionales mediante paquetería de diseño que utilizan la técnica de Voronoi para generar este tipo de estructuras, realizar un análisis de elemento finito y comparar los resultados con los obtenidos con el modelo anterior. 8. Construir modelos de huesos completos considerando tanto la región cortical como la trabecular y determinar el efecto real que tienen cada uno de estos en el comportamiento mecánico del hueso. En cuanto a la productividad se tiene contemplado continuar con una fuerte componente formativa buscando graduar a por lo menos 3 estudiantes de licenciatura y 1 uno de maestría por cada año. Asimismo se obtendrá un grado de doctor en un área y cuando menos 2 estudiantes iniciaran el desarrollo de su doctorado en el periodo. El efecto de la formación debe producir una importante cauda de artículos publicados en memorias de congreso y 3 publicaciones en revistas arbitradas. Si bien en el presente proyecto (corto plazo) se plantean importantes metas, es conveniente hacer notar que se trata de un proyecto magno (largo plazo), que gradualmente evolucionará hacia su gran objetivo final que es la caracterización completa del hueso, para este se requiere de grandes esfuerzos de los involucrados en un horizonte de cuando menos 6 años para su conclusión.

Desarrollo de modelos más precisos para describir el comportamiento del tejido oseo y la variación esperada en éste como consecuencia de la edad y las afecciones. El proyecto permitirá determinar con mayor precisión, a través de su desarrollo experimental, las propiedades mecánicas del tejido oseo, los modelos de comportamiento más aproximados y la forma en que variables como la edad, enfermedades y sexo, tienen en las propiedades del tejido.