biomateriales

1. Biomateriales

2. ¿Qué son ?
●
Materiales diseñados para actuar con sistemas biológicos
con el fin de evaluar, tratar, aumentar o reemplazar algún
tejido, órgano o función del cuerpo.
●
Por ejemplo piezas o aparatos y sistemas médicos para su
aplicación en seres vivos, por lo que deben ser
biocompatibles.

3. Historia de los biomateriales
● La primera aplicación de Biomateriales en medicina no se produce hasta 1860
con la introducción de las técnicas quirúrgicas asépticas. A principios de 1900
se aplican las primeras placas óseas hechas de metal con la finalidad de
separar roturas o fracturas. Durante los siguientes años las aleaciones
metálicas constituyen la única forma de Biomateriales en uso. Sus
aplicaciones se extienden desde reparaciones óseas hasta sistemas de
liberación de medicamentos. No es hasta la Segunda Guerra Mundial que se
produce un rápido avance en la ciencia de los polímeros, principalmente
enfocado a las aplicaciones médicas.
● El poli (metilmetacrilato) (PMMA) fue uno de los primeros polímeros utilizados
como material biomédico, aplicándose como material par reparar la córnea
humana.
● Los polímeros no únicamente reemplazaron a otros materiales en
aplicaciones médicas, como la sustitución de los catéteres metálicos por
polietileno, sino que abrieron el campo a otras nuevas aplicaciones antes
difícilmente asequibles. Así, en 1950 se fabrica el primer corazón artificial,
llevado a la práctica a finales de 1960. En la actualidad los polímeros
continúan en amplio crecimiento y sus aplicaciones son cada vez mayores
dentro del campo de la medicina, mejorando las propiedades de los
materiales ya existentes y desarrollando nuevos polímeros par aplicaciones
específicas

4. Características principales
● Los Biomateriales deben ser compatibles con las características
humanas y poseer el mínimo rechazo por el cuerpo humano
● Deben ser resistentes a la corrosión pues los fluidos corporales son
altamente corrosivos
● Las propiedades mecánicas, las cuales son de suma importancia en la
selección de materiales para prótesis, debido a que el sistema
músculo-esquelético, junto con el movimiento, promueve fuerzas
considerables para las prótesis.
● Las prótesis están sujetas a desgaste. Una de las consecuencias del
desgaste en las superficies de los implantes es la generación de
partículas de desecho. La acumulación de estas partículas en los
tejidos circundantes de la articulación puede causar inflamación y dolor

5. Biomateriales metálicos
● En la década de 1920, Reiner Erdle y Charles Orange, quienes unieron
sus conocimientos de médico dentista y metalurgia respectivamente,
desarrollaron la aleación Vitallium, que fue el primer biomaterial
metálico aleado con características mecánicas de biocompatibilidad y
de resistencia a la corrosión, aceptables para aplicaciones en prótesis
quirúrgicas
● En la década de 1920, Reiner Erdle y Charles Orange, quienes unieron
sus conocimientos de médico dentista y metalurgia respectivamente,
desarrollaron la aleación Vitallium, que fue el primer biomaterial
metálico aleado con características mecánicas de biocompatibilidad y
de resistencia a la corrosión, aceptables para aplicaciones en prótesis
quirúrgicas.
● con el objetivo de incrementar la resistencia al desgaste, se ha
implementado el uso de recubrimientos duros en cabezas femorales,
aplicados mediante técnicas de depositación física en fase vapor
(PVD)

6. Biomateriales polimericos
● Existe una gran variedad de polímeros
biocompatibles: los polímeros naturales, como por
ejemplo la celulosa, glucosalina, etcétera, y
polímeros sintéticos, como, por ejemplo, polietileno
de ultra alto peso molecular (UHMWPE), PVC, nylon,
silicona, etcétera.
● El desarrollo de los biopolímeros en las aplicaciones
incluye prótesis faciales, partes de prótesis de oído,
aplicaciones dentales; marcapasos, riñones, hígado
y pulmones.

7. Biomateriales cerámicos
● Los biocerámicos son compuestos químicos complejos que contienen
elementos metálicos y no metálicos. Debido a sus enlaces iónicos o
covalentes, son generalmente, duros y frágiles. Además de tener un alto
punto de fusión y una baja conductividad térmica y eléctrica, los cerámicos
se consideran resistentes al desgaste.
● Los principales bioceramicos son: alúmina, zirconia, hidroxyapatita,
porcelanas, vidrios bioactivos, etcétera.
● Sus principales aplicaciones están en el sistema óseo, con todo tipo de
implantes y recubrimientos en prótesis articulares; también se utilizan en
aplicaciones dentales, en válvulas artificiales, cirugía de la espina dorsal y
reparaciones craneales.

8. Materiales compuestos
● Formados por dos o mas componentes.
● Presentan distintas fases de naturaleza
química diferente e insolubles entre sí
(matriz y agente reforzante).
● La mezcla de fases proporciona
propiedades mecánicas superiores a la
simple suma de las mismas (sinergia).
● Hay tres tipos

9. Materiales compuestos
●
REFORZADOS CON
PARTÍCULAS
1) Matriz blanda y dúctil.
2) Partículas de material duro y
frágil dispersas
3) uniformemente.
●
REFORZADOS CON
FIBRAS
1) Agente reforzante: fibras que
sirven para reforzar la tracción
2) Matriz: envuelve y liga las
fibras, resiste las
deformaciones
●
POROSOS
1) Matriz con presencia de huecos.

10. Biomateriales
Trabajo realizado por
Raúl Molina López