Determinación de la resistencia mecánica del tejido cortical humano en probetas sometidas a ciclos de congelación y descongelación mediante de ensayos de compresión.

Abstract

En el presente trabajo se estudió el comportamiento mecánico del tejido cortical del fémur humano sometido a ciclos de congelación y descongelación, con el fin de evaluar la estabilidad de sus propiedades mecánicas bajo condiciones de conservación propias de los bancos de tejidos. Inicialmente, se realizó una comparación geométrica de tres tipos de probetas —sección anular, sección angular de cilindro hueco y paralelepípedo rectangular— utilizando hueso porcino como modelo experimental. Con base en criterios de simetría, número de probetas obtenidas por fémur, tiempo de ensayo, reducción de concentradores de esfuerzo y reproducibilidad, se seleccionó la probeta paralelepípedo rectangular de 4 mm × 4 mm × 8 mm para los ensayos posteriores. Con esta geometría se evaluó la variabilidad longitudinal de la resistencia mecánica en la región medial de la diáfisis del fémur porcino, determinándose que no existen diferencias estadísticamente significativas en el esfuerzo último, la deformación última ni el módulo de Young a lo largo del eje longitudinal. Posteriormente, este análisis se replicó en fémur humano, obteniéndose resultados equivalentes. Adicionalmente, se sometieron probetas de hueso cortical humano a ocho ciclos de congelación y descongelación a −80 °C, evaluando tras cada ciclo el esfuerzo último, la deformación última y el módulo de Young mediante ensayos de compresión uniaxial. El análisis estadístico incluyó la eliminación de valores atípicos mediante el test de Grubbs y la comparación de medias mediante análisis de varianza (ANOVA), sin evidenciarse diferencias estadísticamente significativas entre los ciclos evaluados. Finalmente, se diseñó un protocolo experimental prospectivo para evaluar el tiempo de almacenamiento como variable de estudio, estableciendo probetas y condiciones experimentales que permitirán validar la estabilidad mecánica del tejido cortical humano durante al menos cuatro años. Los resultados respaldan la viabilidad de la recongelación del tejido óseo sin detrimento de sus propiedades mecánicas, aportando evidencia relevante para la gestión y seguridad de los bancos de tejidos.