Biomateriales

BIOMATERIALES
El siglo XXI se ha caracterizado por un desarrollo dinámico de nuevas áreas, las cuales conjuntan conocimientos de varias ciencias y disciplinas: medicina-ingeniería, psicología-logística, economía-mercadotecnia, entre otras. Dicho desarrollo es el resultado directo de la combinación de las necesidades del mundo contemporáneo y la admirable capacidad de ingenio del ser humano, lacual se ha distinguido por la característica de innovación en diferentes áreas del conocimiento. Tal ha sido el caso de la bioingeniería, en donde se han desarrollado una gran cantidad de aplicaciones biomédicas con el objeto de acrecentar la calidad de vida de muchos pacientes.
El desarrollo de la medicina es posible gracias al equipo e implantes especialmente diseñados y construidos porespecialistas en varias áreas: medicina, mecánica, electrónica, ingeniería de materiales, entre otros.
Un grupo multidisciplinario de especialistas es capaz de diseñar y fabricar aparatos e implantes necesarios para pacientes que requieren la sustitución total o parcial de un elemento de su organismo: pulmones, corazón artificial, estimuladores cardíacos, varios tipos de prótesis, etcétera.
 PROPIEDADES REQUERIDAS EN LOS BIOMATERIALES
Las características exigidas por el cuerpo humano para una articulación artificial hacen que las propiedades requeridas en los materiales utilizados en prótesis sean muy restrictivas. Por esta razón, se requieren materiales biocompatibles; es decir, materiales que produzcan un grado mínimo de rechazo en el cuerpo humano. Los fluidos corporales son altamentecorrosivos, y las aleaciones metálicas deben ser resistentes a la corrosión.
Otro aspecto que se debe considerar son 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.
Debido a que las superficies de la articulación están encontacto, y tienen un movimiento relativo entre ellas, 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.
Además de lidiar con las condiciones mencionadas anteriormente, otroaspecto que se debe considerar en la selección de materiales para implantes quirúrgicos es que sus componentes sean ligeros, de bajo costo, y sus propiedades, estables a través del tiempo.
Idealmente, una prótesis implantada debe funcionar satisfactoriamente durante toda la vida del paciente, de manera que no sea necesario su reemplazo. Sin embargo, en los diseños actuales, la vida de las prótesisvaría entre 10 y 15 años para el caso de la prótesis total de cadera, por lo que existe un gran interés en la comunidad científica por desarrollar prótesis de mayor durabilidad para la creciente longevidad de que actualmente goza la población.
 
BIOMATERIALES METÁLICOS
En la década de 1920, Reiner Erdle y Charles Orange, quienes unieron sus conocimientos de médico dentista y metalurgiarespectivamente, 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. Esta aleación de cobalto (65 por ciento de Co, 30 por ciento de Cr y 5 por ciento de Mo), fue el punto de partida para una serie de investigaciones multidisciplinarias enel desarrollo de nuevas aplicaciones ortopédicas, como clavos, tornillos y fijadores de huesos fracturados, además de varios tipos de implantes de reemplazo articular, como cadera, rodilla, hombro, codo, entre otras.
Posteriormente, en la década de 1930 se desarrolla el acero inoxidable grado quirúrgico 316LQ, que es un acero con bajo contenido de carbono, 18 por ciento de cromo, 8 por ciento de...