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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
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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
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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-
artificial 27