Jéssica Aidee Reyes Gutiérrez Cecilia Sánchez Martínez Gerardo Daniel Centeno Plaza

Biomateriales

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Biomaterial

Material con propiedades que le permiten estar

en contacto con tejidos vivos durante un periodo

de tiempo, como parte del tejido o completándolo,

con el fin de mejorar su funcionamiento sin

afectar al resto del organismo y sin ser afectado

por él, a menos que así sea diseñado.

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Tres características importantes

Biocompatibilidad: Tolerancia biológica del material por el organismo. Biofuncionalidad: Realizar la función deseada sin dañar el entorno físico. Biodegradabilidad: Bajo nivel de descomposición, destrucción o modificación.

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Requisitos

Dependiendo del tejido con el que estará en contacto el material, serán las características se requieran. En general

Biocompatibles Biofuncionales Biodegradables

No tóxicos Estables Eficientes

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Tipos de biomateriales

material ventajas desventajas Ejemplo

Polímeros: silicón,

teflón, dracón, nylon

Elásticos, fáciles de

fabricar, baja

densidad

Baja resistencia

mecánica, degradan

con el tiempo

Suturas, arterias,

venas, nariz, orejas,

mandíbulas, dientes,

tendones

Metales: 316,316LS.S,

aleaciones de Ti,

aceros de bajo

contenido de carbono

Resistencia a impactos,

alta resistencia al

desgaste

Baja

biocompatibilidad,

corrosión en medios

fisiológicos, alta

densidad, pérdida de

propiedades

mecánicas.

Fijación ortopédica:

tornillos, clavos,

alambres, barras

intemedulares,

implantes dentales.

Cerámicos: óxidos de

aluminio, aluminatos

de calcio, oxido de

titanio, carbonos

Buena

biocompatibilidad,

resistencia a la

corrosión

Fracturar con impactos,

difícil fabricación,

baja resistencia

mecánica, no elásticos

Prótesis de cadera,

dientes, dispositivos

transcutáneos.

Compuestos: cerámica-

metal, carbón-metal

Buena compatibilidad,

inerte, resistencia a

corrosión, alta

resistencia a impactos

Inconsistencia en la

fabricación de

materiales

Válvulas cardiacas,

uniones óseas,

marcapasos

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Es importante una composición adecuada tanto del material implantado como las partículas liberadas del mismo como consecuencia de su desgaste y de los productos de degradación que se puedan generar.

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Química bioinorgánica Estudia los elementos que intervienen en la bioquímica de los humanos, lo que puede relacionarse con la composición que debe tener un determinado biomaterial.

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De los biomateriales metálicos cabe señalar, en términos generales, que el número de elementos metálicos que se utilizan en la fabricación de implantes es muy limitado.

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Otro requisito es que sea resistentes a la corrosión al tapizarse con una capa de óxidos del propio metal de unos pocos átomos de grosor y a la que llamamos capa de pasivación al formarse óxidos de distinta estequiometría a través de una reacción exo-térmica.

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El titanio se recubre de una capa de óxido de titanio más rápidamente que el cromo, el cobalto ó el acero inoxidable, además es de forma más estable y densa. Cuando esta capa esta dañada en la acción quirúrgica o posteriormente a su implante por los detritos óseos, se provoca una inmediata acción del titanio.

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Fabricación de implantes de la

aleación Cr-Co, es el pulvi-

metalúrgico por compactación y

sinterización.

Con este método se obtienen

piezas sin heterogeneidades con

microestructuras homogéneas y

controladas y se evitan

contracciones de volumen

producidos en la solidificación.

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Aplicaciones

Hidroxiapatita Ca10(PO4)6(OH)2

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Parámetros de celda a = 0.95 nm c = 0.68 nm Empaquetamiento Hexagonal Propiedades

Biocompatibillidad: Propiedades muy similares a las de los

componentes del hueso y compatibilidad con los minerales

del hueso.

Bioactividad: Enlace directo con el hueso, fácil integración

con el tejido óseo. 17

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Nucleótido

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Sangre sintética • No se ha podido usado en humanos

• Se utilizó la hemeritrina obtenida de gusanos marinos,

similar a la hemoglobina .

• Se llevo a cabo la transfusión de sangre en ratones.

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Corazón artificial

• La empresa Carmat

• Para evitar coagulación se utiliza tejido de ovejas para recubrir el corazón

• Tiene una vida media de 5 años

• Tiene sensores electrónicos y un sistema electromecánico que detectan la posición del cuerpo, ya que de esto depende la presión sanguínea

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Referencias Los biomateriales y sus aplicaciones – María Cristina Piña Barba

Progress in Solid State Chemistry 34 (2006) 257–266

Progress in Solid State Chemistry 32 (2004) 1–31

J Heart Valve Dis. 2010 Jul;19(4):506–12

http://www.sciencesetavenir.fr/biologie/20131223.OBS0502/une-pince-adn-pour-

detecter-les-mutations.html

http://revistapesquisa.fapesp.br/es/2013/06/12/el-efecto-de-la-triple-helice/

http://franciscoalavez.wordpress.com/2007/12/19/biomateriales-caracteristicas-y-

aplicaciones/

http://actualidad.rt.com/ciencias/view/110168-rumania-sangre-artificial

http://www.ojocientifico.com/5019/crean-sangre-artificial-que-no-provoca-rechazo

http://actualidad.rt.com/ciencias/view/114860-francia-primer-trasplante-corazon-

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