curso materales

1. TEMA DE INVESTIGACION:
Los Biomateriales
Integrantes :
Jorge Luis Meza Garcia
Fredy Gonzales Magariño
Manuel Llanos Cierto
Rafael Espinoza Ramirez
Jose Huallpa Pari
Roxana Lazo Gomez

2. Más de cincuenta millones de personas en todo el mundo tienen
implantado algún tipo de prótesis y es un hecho bien conocido en
nuestra sociedad la utilidad y necesidad de todo tipo de implantes.
Una motivación importante para ello ha sido el hecho de que la
esperanza de vida aumente de forma considerable.
Los biomateriales deben cumplir con las condiciones de partida de
ser biocompatibles.
En la actualidad, el mundo de los biomateriales se formula tres
importantes cuestiones:
¿Qué calidad de vida proporcionarán?
¿Cuánto durarán?
¿Cuál es su precio?

3. Un biomaterial es un material diseñado para actuar con sistemas
biológicos con el fin de evaluar, tratar, aumentar o reemplazar algún
tejido, órgano o función del cuerpo.
Están destinados a la fabricación de componentes, piezas o aparatos y
sistemas médicos para su aplicación en seres vivos.
Son compuestos del carbono que forman parte de los seres vivos y
realizan funciones biológicas muy importantes. Incluyen a los glúcidos,
lípidos y proteínas.
Son aquellos compuestos que abarcan tanto los materiales de origen
estrictamente biológico (cultivos de algas, tejidos, extractos de plantas,
microorganismos..), como los materiales sintéticos que, sin ser
necesariamente biológicos, sí interactúan con células vivas (prótesis,
implantes, suturas…).
Todos ellos tienen aplicaciones médicas.

4. • Deben de cumplir 3 exigencias:
1. Ser biocompatibles.
2. Resistir la corrosión de los fluidos
corporales.
3. Cumplir la función biológica o
mecánica planteada.
Los ejemplos más comunes son:
 Válvulas cardiacas
 Lentes de contacto
 Prótesis
 Tendones y ligamentos artificiales
 Implantes dentales
 Reemplazos de cadera

6.  Ser biocompatible : Es decir, debe ser aceptado por el organismo,
no provocar que este desarrolle sistemas de rechazo ante la
presencia del biomaterial
 No ser tóxico, ni carcinógeno.
 Ser químicamente estable (no presentar degradación en el tiempo) e
inerte.
 Tener una resistencia mecánica adecuada.
 Tener un tiempo de fatiga adecuado.
 Tener densidad y peso adecuados.
 Tener un diseño de ingeniería perfecto; esto es, el tamaño y la forma
del implante deben ser los adecuados.
 Ser relativamente barato, reproducible y fácil de fabricar y procesar
para su producción en gran escala.

7. COMPUESTOS
Madera (celulosa
y fibra

8.  Fabricados por productos inorgánicos (no
contienen carbón), de alto punto de fusión.
 Deficientes en ductilidad, pero fuertes y
resistentes al impacto.
 Se compone de piel natural, venas,
arterias y otros componentes utilizados
como tejidos.
 Sus aplica fundamentalmente en cirugía
plástica, implantes de piel y reconstrucción
de músculos y tendones.
 Destacan el vidrio y el colágeno.

9.  Su principal aplicación es reparar o reconstruir
partes del cuerpo humano que han sufrido daños o
se han perdido.
 Se trata fundamentalmente de pequeños tornillos
o conos confeccionados con titanio, aluminio y
vanadio.
 Se utilizan muy poco y tienen que cumplir 2
requisitos:
a) Ser tolerados por el organismo, siendo relevante la
dosis que puedan aportar a los tejidos vivos.
b) Tener una buena resistencia a la corrosión.
Ejemplos:
 Prótesis de cadera en el caso de un paciente que
no puede caminar. .
 Implantes dentales para la fijación de un diente y
así restituir la función masticatoria.

10.  La hidroxiapatita (HA) es uno de los materiales cerámicos
más extensamente utilizado como sustituto del hueso en
implantes óseos y dentales.
 Su composición química :
 Ca10(PO4)6(OH)2,
 Es similar al constituyente inorgánico del tejido óseo y
posee, además, propiedades mecánicas similares a las
del hueso. No obstante, una prótesis de hidroxiapatita
pura se encuentra limitada al soporte de bajas cargas
debido a su inherente fragilidad, por lo que, si se desea
que el implante se pueda someter a cargas más
elevadas, es necesario modificar sus propiedades
mecánicas.

11.  Una manera muy frecuente de hacerlo consiste en obtener un
composite de hidroxiapatita y óxidos biocompatibles como TiO2,
Al2O3, ZrO2 o Y2O3.
 El refuerzo de la hidroxiapatita con estos óxidos produce composites
con mayor dureza, resistencia a la compresión y tenacidad a la
fractura que la hidroxiapatita pura. Pero hay que tener en cuenta
que en el diseño y optimización de nuevos biomateriales es
importante alcanzar un equilibrio entre sus propiedades mecánicas y
biológicas sin perjuicio de ninguna de ellas.
 Para verificar la aplicación de este nuevo material como biomaterial
(prótesis óseas o dentales) es necesaria una completa
caracterización estructural, mecánica y, de manera imprescindible,
se requiere un análisis de biocompatibilidad del mismo mediante
ensayos primero in vitro y después in vivo.

12.  De origen tanto natural como sintético,
formados por moléculas de gran tamaño,
denominadas macromoléculas.
 Clasificación : Según su origen:
 Origen natural : celulosa, caucho natural,
proteínas, seda y ADN.
 Origen sintético : nailon, polietileno y
baquelita.
 Según su uso :
 Elastómeros : flexibles y muy elásticos,
pudiendo incluso recuperar su forma una
vez deformado. Un ejemplo, es la silicona
utilizada en la fabricación de prótesis
médicas.

13.  Tienen un bajo coste en el mercado.
 Son aislantes eléctricos y térmicos
 Son resistentes a la corrosión y a la intemperie y de fácil
fabricación.
 Su principal problema es que duran muy poco.
 Algunos ejemplos son el poliuretano, el teflón o las resinas.
 Fibras : son capaces de estirarse y recuperar prácticamente
su tamaño original, permitiendo configurar tejidos cuyas
dimensiones permanecen estables.
 Recubrimientos : sustancia, normalmente líquidas, que se
adhieren a la superficie de otros materiales concediéndoles
alguna propiedad, por ejemplo resistencia a la abrasión.
 Adhesivos : unen dos materiales sólidos proporcionando la
fuerza de atracción física necesaria entre las dos superficies.
El material al que se adquiere el adhesivo se conoce como
sustrato.

14.  Formado por dos o más componentes .
 Se caracteriza porque las propiedades del material final son
superiores a las que tienen los materiales por separado.
 Las aplicaciones actuales les exigen baja densidad y buenas
propiedades mecánicas (mucha rigidez y resistencia)
 Entre otros, destaca la madera (celulosa y fibra).

15.  Prótesis total de cadera : se restaura el sistema articular, mediante
dos elementos artificiales tipo rótula, los cuáles permiten al paciente
volver a caminar.
 Implantes dentales : el surgimiento de los implantes dentales ha
influenciado grandes cambios en la odontología clínica en la
segunda mitad del Siglo XX.
 Mediante técnicas quirúrgicas específicas, se pueden reemplazar
piezas perdidas, por otras sintéticas con las mismas funciones y
gran duración
 Espina dorsal

16.  Válvulas del corazón : en ocasiones, las válvulas del corazón fallan
por enfermedades, sin embargo, pueden ser sustituidas por válvulas
artificiales.
 Las válvulas mecánicas, son buenas en cuanto a durabilidad, pero
tienden a coagular la sangre.
 Las válvulas biológicas, duran menos y tienen que ser sustituidas
con el paso del tiempo
 Implantes de rodilla : es uno de los avances más destacados en la
cirugía ortopédica.

17. POLIMEROS:
Silicón, teflón, dracón, nylon.
• Ventajas: Elásticos, fáciles de fabricar y baja densidad
• Desventajas: Baja resistencia mecánica y degradación con el tiempo.
•Ejemplos: Suturas, arterias, venas, nariz, orejas, mandíbulas, dientes,
tendones.
METALES:
Aleaciones de titanio, aceros de bajo contenido de carbón.
•Ventajas: Resistencia a esfuerzos de alto impacto, alta resistencia al
desgaste.
•Desventajas: Baja biocompatibilidad, corrosión en medios fisiológicos,
alta densidad, pérdida de propiedades mecánicas con tejidos conectivos
suaves.
• Ejemplos: Fijación ortopédica: tornillos, clavos, placas, alambres, barras
intermedulares, implantes dentales.

18. Podemos concluir que cada tipo de biomaterial
ayuda en una especialidad o varias
especialidades de la medicina y es un bien
para el paciente al cual se le puede llegar a
dar una funcionabilidad del 100% o un
aproximado al valor.
Tenemos varios tipos de biomateriales los
cuales representan una comparación pero en
su mayoría todos son óptimos con sus
desventajas pero con una amplia cantidad de
ventajas.

19.  Los Biomateriales
 http://essa.uncoma.edu.ar/academica/materias/morfo/ARCHIVOPDLos
biomateriales y sus aplicaciones
 http://www.uam.mx/difusion/casadeltiempo/28_iv_feb_2010/casa_del_ti
empo_eIV_num2F5/10-LOS_BIOMATERIALES
 www.slideshare.net/herovalrey/biomateriales
http://www.slideshare.net/mprieto96/biomateriales