Polilaktida oinarri duten 3D zelula-euskarri (scaffold) polimeriko biodegradagarrien diseinu, fabrikazio eta propietateak

[EU]Hiru dimentsioko inprimaketa etorkizun handiko teknologia bezala azaltzen zaigu gaur egun. Esate baterako, biomedikuntza arloan aukera berritzaileak ekar ditzake, baina baita hezkuntza, heziketa eta ikerketa munduetan ere. Teknologia berri honen abantailarik nagusiena prototipatze azkarrean datza, eta honi esker, mikro- eta makro- egitura definituak dituzten objektuak diseinatu eta fabrikatu daitezke modu lehiakorrean. Lan honen helburua 3D inprimagailu baten bitartez inprimaturiko polimero biobateragarri eta biodegradagarrietan oinarrituriko ereduen garapen eta fabrikazioan datza. Hala ere, lehenik eta behin, lehengaiak bai fisikoki eta bai termikoki karakterizatu behar dira, ondoren, 3D inprimagailuaren parametroen arteko erlazioa ezarri, eta azkenik, produktu finalaren egitura propietateak eta kalitatea aztertu. Aipaturiko lana aurrera eramateko erabili den materiala polilaktida (PLA) izan da, zeinen erabilera oso zabaldua dagoen medikuntza arloan inplante (torloju, iltze, plaka eta abar) moduan eta ehun ingeniaritzaren munduan.

Avaliação in vitro da variação do torque de remoção de parafusos para fixação de pilares protéticos submetidos a ciclos de parafusamento e desparafusamento

O afrouxamento dos parafusos protéticos é descrito na literatura como uma das complicações mais frequentes das próteses sobre implantes. Durante sua confecção, os profissionais sentem necessidade de remover várias vezes as próteses e/ou componentes protéticos, soltando e re-apertando os parafusos repetidamente. O principal objetivo deste trabalho foi avaliar a variação do torque de remoção de parafusos de fixação de pilares protéticos a implantes osteointegráveis após sucessivos ciclos de parafusamento e desparafusamento. Outro objetivo foi avaliar a influência do hexágono da base do pilar no torque de remoção dos parafusos. Para isso, foram utilizados 20 implantes de plataforma regular com hexágono externo e 20 pilares protéticos sextavados, que foram parafusados aos implantes com um parafuso de titânio, aplicando-se a este um torque de 32Ncm, por meio de um torquímetro digital. Os conjuntos implante/pilar/parafuso foram divididos em dois grupos: (1) pilares cujo hexágono da base foram removidos e (2) pilares convencionais, com hexágono na base. Cada conjunto recebeu uma restauração provisória e foi submetido a ciclagem mecânica por 15 minutos. Depois, os parafusos foram removidos, medindo-se o torque de remoção. Esta sequência foi repetida dez vezes e então o parafuso foi trocado por outro sem uso, e mais um ciclo foi realizado. Uma análise de regressão linear demonstrou nos dois grupos uma queda do torque de remoção do parafuso ao longo dos repetidos ciclos de inserção/remoção. A comparação entre os coeficientes da regressão nos dois grupos não revelou diferença entre eles. Também não houve diferença entre as médias das 5 últimas repetições e o 11 ciclo, com o parafuso novo. Concluiu-se que (1) repetidos parafusamentos e desparafusamentos promoveram a diminuição progressiva do torque de remoção dos parafusos, (2) a troca do parafuso por outro sem uso após dez ciclos de inserção/remoção não aumentou sua resistência ao afrouxamento, e (3) a remoção do hexágono da base do pilar protético não exerceu nenhum efeito sobre o torque de remoção do parafuso.

Caracterización experimental del comportamiento dinámico de un accionamiento de máquina herramienta.

[ES]El objetivo de este proyecto es validar experimentalmente una serie de modelos que caracterizan el comportamiento de un accionamiento de máquina herramienta de husillo a bolas. El proyecto aparece como respuesta a un problema de precisión que se percibe en máquinas herramienta con pórticos y columnas verticales de varios metros. Para ello, es necesario diseñar un prototipo de esta máquina herramienta y un modelo de 3 grados de libertad (con un programa numérico y un simulador). Este modelo debe ser validado por medidas internas y externas para predecir como una columna real actuaria bajo condiciones predeterminadas.

Torlojutze sekuentzien optimizazioa elementu finituen bidez Offshore aplikazioetan.

[EU]Gradu Amaierako Lan honetan offshore presiopeko hodien (gasa nahiz petrolioa garraiatzen duten hodien) brida bidezko loturetako torlojutze sekuentziak aztertuko dira. Aplikazio hauek suposatzen duten inbertsio ekonomikoa dela eta, ihesak ekiditeko asmoz, ezinbestekoa da brida hauek elkarri lotzeko dituzten torlojuen kargak uniformeki bananduta egotea torloju guztietan, interakzio elastikoak eta pibotamendu mugimenduak helburu hori zailtzen badute ere. Gaur egun torlojutze sekuentziak ASME-k araututa baldin baditu ere, ez dira batere erosoak, torloju guztiak ordena zehatz batean estutu behar direlako, eta estutze hauek ez direlako egoerarik erosoenetan egiten, denbora asko galduz. Horregatik, sinpletasuna lortzeko eta denbora eta dirua aurrezteko, torlojutze sekuentzia horiek optimizatzea izango da helburu nagusia. Aipaturiko lana aurrera eramateko, bi brida modeloren torlojutze analisiak egin beharko dira, berauek parametro batzuen menpe jarrita, estutze sekuentzietan duten eragina ikusi ahal izateko.

Inplante kirurgiko erradiopakoen bideragarritasuna: plla/bario sulfato sistemaren ``in vitro´´ degradazioa.

[EU]Polimero biobateragarri eta biodegradagarrien erabilera medikuntza arloan aurrerapauso handia suposatu du. Inplanteen arloan (torlojuak, iltzeak, plakak, eta abar…) eta ehun ingeniaritzan garrantzia handia dute. Hala ere, polimero hauen inplanteek desabantaila nabaria aurkezten dute ohiko material metalikoekin alderatuz: erradiopazitate eza. Ikerketa lan honetan karga erradiopako baten adizioak polimero biobateragarri eta biodegradagarri baten giza gorputzaren baldintzetan (pH=7,2 eta 37ºC) burututako in vitro degradazioan duen eragina aztertu da, %70 poli(L-laktida) (PLLA) eta %30 bario sulfato (BaSO4) sistemaren degradazioa, hain zuzen ere. Aztertutako karga erradiopakoak PLLAren degradazioan eragin handirik ez duela ondorioztatu da, beraz, sistema bideragarria dela.

Formação in vitro de biofilme de Candida albicans em materiais usados no preenchimento dos acessos aos parafusos das próteses sobre implantes

Os orifícios de acesso aos parafusos de retenção devem ser preenchidos para que o parafuso não seja danificado caso seja necessária a remoção da prótese. Dentre os materiais mais utilizados estão o algodão, a fita de politetrafluoretileno e a guta percha. O objetivo deste estudo é avaliar a formação de biofilme de Candida albicans nos materiais anteriormente descritos, buscando estabelecer um parâmetro que contribua para a escolha do tipo de material mais adequado a ser utilizado clinicamente. Foram utilizados UCLAs, análogos e parafusos sextavados, todos de titânio. Os conjuntos foram montados com torque de 32N. Os materiais foram condensados no interior dos UCLAs e colocados em meio de cultura com uma suspensão de 3x106 células/ml de Candida albicans. O sistema foi armazenado à 37C com agitação, por 15 dias e o meio foi renovado a cada 48 horas. A quantificação de biofilme foi realizada pelo ensaio de MTT e leitura à 490nm, resultando em diferentes valores de densidade óptica. A normalidade (p=0,304 - Kolmogorov-Smirnov) e a igualdade de variâncias (p=0,721 - Scheffe) foram testadas primeiramente. O teste de análise de variância demonstrou diferença significativa entre os grupos (p<0,001) e com o Holm-Sidak foi observada diferença significativa entre os grupos algodão e guta (p<0,05) e algodão e fita de politetrafluoetileno (p<0,05); não houve diferença significativa entre os grupos guta e fita de politatrafluoretileno (p>0,05), apesar dos valores da fita de politetrafluoetileno terem sido maiores. Considerando-se as limitações deste estudo in vitro, podemos concluir que tanto a guta-percha quanto a fita de politetrafluoretileno apresentaram menor formação de biofilme, não havendo diferença estatisticamente significativa entre os materiais. O algodão apresentou um nível de formação de biofilme significativamente maior que a fita de politetrafluoretileno e a guta percha. Diante disso, serão necessários novos estudos para confirmar as limitações que este tipo de material pode apresentar quando usado como material de preenchimento do acesso do parafuso da prótese sobre implante.

Combination of amperometric detector & UV detector for capillary electrophoresis

A new electrochemical cell assembly with the combination of UV and amperometric detector (AD) based on their complementarity was described. A Nafion tubing junction was used to decouple the high voltage from the separation capillary in the rear of on-column UV detector. In this mode, the electroactive and inert compounds could be detected by UV and AD at the same time. Aromatic amines were determined with the UV and the end-column AD detection to evaluate the performances of the cell assembly. Such an improved electrochemical detector could match the capillary with different diameters. By simple adjustment of the screws, the positioning of the working electrode and the detection capillary was easily gained without microscope. It is also very easy to assemble and disassemble the working electrode when needed. (C) 1999 Elsevier Science B.V. All rights reserved.

对螺钉无轴向压力的高精度自动螺丝刀的设计

区别于现有的电动、气动螺丝刀工具,该螺丝刀系统在驱动螺丝时,能对螺钉头实现无轴向压力的调节。刀头在旋转的同时随螺钉轴向进给,转速与进给量匹配,保证刀头与螺钉不脱节。该系统调整精度高,刀头转动精度可达0.72°,其应用于断路器类低压电气产品的自动调试,对确保产品质量、提高生产效率具有积极意义。

并联机器人机床运动学正、逆解

基于一般ＳＴＥＷＡＲＴ机构研制的并联机器人机床是新一代智能化金属切削加工机床．然而，机床的运动学位置正、逆解呈强非线性，求解困难．出于机床精度的需要，本研究的模型样机在结构上采用了滚珠丝杠传动，因此又带来了关节运动耦合，导致机床运动学位置正、逆解求解更加复杂．利用运动学等效的原则，引入整机等效串联机构及分支等效串联机构，以等效广义坐标为中间变量建立机床运动学正、逆解求解迭代算法．仿真与控制实验表明，该算法具有收索速度快便于实际应用等特点。

遥控作业移动机器人环境建模方法研究

本文介绍了用于遥控机器人作业虚拟环境生成的建模方法．重点研究了基于人机交互的双目立体视觉和多视点建模方法，以克服视觉自动建模方法计算复杂、鲁棒性差的缺点．给出了环境建模的实验系统和实验结果。

Instrumental Parasites: Interfacing the Fragile and the Robust

The parasitical relationship between the grand piano and the myriad objects used in its preparation as pioneered by John Cage in the late 1940’s is here discussed from a perspective of free improvisation practice. Preparations can be defined as the use of a “non-instrument” object (screws, bolts, rubbers etc…) to alter or modify the behaviour of an instrument or part of an instrument. Although also present in instrumental practices based on the electric guitar or the drum kit, the piano provides a privileged space of exploration given its large‐scale resonant body. It also highlights the transgressive aspect of preparation (the piano to be prepared often belongs to a venue rather than to the pianist herself, hence highlighting relationships of trust, care and respect). Since 2007 I have used a guitar-object (a small wooden board with strings and pick ups) connected to a small amplifier to prepare the grand piano in my free improvisation practice. This paper addresses the different relationships afforded by this type preparation which is characterised by the fact that the object for preparation is in itself an instrument (albeit a simplified one), and the preparation is ephemeral and intrinsic to the performance. The paper also reflects on the process of designing an interface from and for a particular practice and in collaboration with a guitar luthier.

The effect of melt viscosity on thermal efficiency for single screw extrusion of HDPE

In this work, a highly instrumented single screw extruder has been used to study the effect of polymer rheology on the thermal efficiency of the extrusion process. Three different molecular weight grades of high density polyethylene (HDPE) were extruded at a range of conditions. Three geometries of extruder screws were used at several set temperatures and screw rotation speeds. The extruder was equipped with real-time quantification of energy consumption; thermal dynamics of the process were examined using thermocouple grid sensors at the entrance to the die. Results showed that polymer rheology had a significant effect on process energy consumption and thermal homogeneity of the melt. Highest specific energy consumption and poorest homogeneity was observed for the highest viscosity grade of HDPE. Extruder screw geometry, set extrusion temperature and screw rotation speed were also found to have a direct effect on energy consumption and melt consistency. In particular, specific energy consumption was lower using a barrier flighted screw compared to single flighted screws at the same set conditions. These results highlight the complex nature of extrusion thermal dynamics and provide evidence that rheological properties of the polymer can significantly influence the thermal efficiency of the process.

The determination of optimal processing conditions for PLA and PLA/CaCO3 in twin screw extrusion using DoE and multivariate analysis

Biodegradable polymers, such as PLA (Polylactide), come from renewable resources like corn starch and if disposed of correctly, degrade and become harmless to the ecosystem making them attractive alternatives to petroleum based polymers. PLA in particular is used in a variety of applications including medical devices, food packaging and waste disposal packaging. However, the industry faces challenges in melt processing of PLA due to its poor thermal stability which is influenced by processing temperatures and shearing.
Identification and control of suitable processing conditions is extremely challenging, usually relying on trial and error, and often sensitive to batch to batch variations. Off-line assessment in a lab environment can result in high scrap rates, long lead times and lengthy and expensive process development. Scrap rates are typically in the region of 25-30% for medical grade PLA costing between €2000-€5000/kg.
Additives are used to enhance material properties such as mechanical properties and may also have a therapeutic role in the case of bioresorbable medical devices, for example the release of calcium from orthopaedic implants such as fixation screws promotes healing. Additives can also reduce the costs involved as less of the polymer resin is required.
This study investigates the scope for monitoring, modelling and optimising processing conditions for twin screw extrusion of PLA and PLA w/calcium carbonate to achieve desired material properties. A DAQ system has been constructed to gather data from a bespoke measurement die comprising melt temperature; pressure drop along the length of the die; and UV-Vis spectral data which is shown to correlate to filler dispersion. Trials were carried out under a range of processing conditions using a Design of Experiments approach and samples were tested for mechanical properties, degradation rate and the release rate of calcium. Relationships between recorded process data and material characterisation results are explored.

Conceção e construção de um simulador de controlo de vibrações

Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Mecânica

Image guided critical screw placement precision in the cervical spine : important or incidental? : results of a series of 91 consecutive cases using OVEM

Study design: A retrospective study of image guided cervical implant placement precision. Objective: To describe a simple and precise classification of cervical critical screw placement. Summary of Background Data: "Critical" screw placement is defined as implant insertion into a bone corridor which is surrounded circumferentially by neurovascular structures. While the use of image guidance has improved accuracy, there is currently no classification which provides sufficient precision to assess the navigation success of critical cervical screw placement. Methods: Based on postoperative clinical evaluation and CT imaging, the orthogonal view evaluation method (OVEM) is used to classify screw accuracy into grade I (no cortical breach), grade la (screw thread cortical breach), grade II (internal diameter cortical breach) and grade III (major cortical breach causing neural or vascular injury). Grades II and III are considered to be navigation failures, after accounting for bone corridor / screw mismatch (minimal diameter of targeted bone corridor being smaller than an outer screw diameter). Results: A total of 276 screws from 91 patients were classified into grade I (64.9%), grade la (18.1%), and grade II (17.0%). No grade III screw was observed. The overall rate of navigation failure was 13%. Multiple logistic regression indicated that navigational failure was significantly associated with the level of instrumentation and the navigation system used. Navigational failure was rare (1.6%) when the margin around the screw in the bone corridor was larger than 1.5 mm. Conclusions: OVEM evaluation appears to be a useful tool to assess the precision of critical screw placement in the cervical spine. The OVEM validity and reliability need to be addressed. Further correlation with clinical outcomes will be addressed in future studies.