Ciencia de los maeriales

ón, y los no implantables, entre los cuales se incluyen sondas y catéteres, entre otros.

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, materialesque produzcan un grado mínimo de rechazo en el cuerpo humano. Los fluidos corporales son altamente corrosivos, 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 en contacto, 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 puedecausar inflamación y dolor.
Además de lidiar con las condiciones mencionadas anteriormente, otro aspecto 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, demanera que no sea necesario su reemplazo. Sin embargo, en los diseños actuales, la vida de las prótesis varía 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 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. Esta aleación de cobalto (65 por ciento de Co, 30 por ciento de Cr y5 por ciento de Mo), fue el punto de partida para una serie de investigaciones multidisciplinarias en el 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 gradoquirúrgico 316LQ, que es un acero con bajo contenido de carbono, 18 por ciento de cromo, 8 por ciento de níquel, y 2 por ciento de molibdeno.
Otras aleaciones que han tomado gran importancia en aplicaciones aeronáuticas y aerospaciales, así como en aplicaciones médicas para implantes quirúrgicos, son las de base titanio, especialmente la aleación Ti6Al4V, la cual presenta ventajas superiores enpeso, propiedades mecánicas y de resistencia a la corrosión con respecto a las aleaciones base cobalto y acero inoxidable. Sin embargo, tiene una resistencia baja al desgaste, así como un alto costo. Esta aleación ha sido modificada, intercambiando el Vanadio por el Niobio, lo cual ha dejado una notable mejora en el índice de biocompatibilidad.
Por otra parte, con el objeto de incrementar laresistencia al desgaste, se ha implementado el uso de recubrimientos duros en cabezas femorales, aplicados mediante técnicas de depositación física en fase vapor (PVD), además de utilizar materiales cerámicos como alúmina (Al2O3) o circonia (ZrO2).

BIOMATERIALES POLIMÉRICOS
Existe una gran variedad de polímeros biocompatibles: los polímeros naturales, como por ejemplo la celulosa, glucosalina,...