Biomateriales

Seminario de Química Inorgánica

Jorge Miguel Correia Crespo, María Salvat Ballester, Miriam Correa Mingo.

Biomateriales

BIOMATERIAL – "Cualquier sustancia o combinación de sustancias, de
origen natural o sintético, destinadas a actuar con sistemas biológicos con
el fin de evaluar, tratar, aumentar o sustituir algún tejido, órgano o función
del organismo humano." (Dee et al. 2002,p.2)

Fig. 1 – Biomateriales y relación con las ciencias e ingeniería.
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Biomateriales - Conceptos

Fig. 2 – Secuencia histórica de los principales biomateriales empleados en medicina.
(Robinson et al., 2001)
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BICOMPATIBILIDAD – "“La habilidad de un material para promover una
respuesta biológica apropiada, dentro de su aplicaciónespecífica”.
(Williams, 1987)
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OBJECTIVO: No se produzcan reacciones no deseadas en la
interfaz tejido-material y que mantengan sus propiedades
durante el tiempo que tengan que desempeñar su función.

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Tipos de Biomateriales
BIOMATERIALES

POLIMÉRICOS

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METÁLICOS

CERÁMICOS

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COMPUESTOS

4Biomateriales Poliméricos

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A) Polímeros naturales: las proteínas, los ácidos nucleicos, los
polisacáridos (como la celulosa y la quitina).
B) Polímeros sintéticos: Polietileno de Ultra Alto Peso Molecular
(UHMWPE), el Policloruro de Vinilo (PVC), Nylon, Silicona,
Poliestireno.
Aplicaciones: Implantes quirúrgicos. Membranas protectoras (ej.:
cementos óseos acrílicos).Sistemas de dosificación de fármacos.
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Biomateriales Metálicos

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La corrosión es problema general (favorecido por el contenido
hídrico del organismo y a 37ºC) → se utilizan con materiales
cerámicos (carácter inerte).
Aplicaciones: ortopédicas, como clavos, tornillos y fijadores de
huesos fracturados, varios tipos de implantes dereemplazo
articular, como cadera, rodilla, hombro, codo.
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Biomateriales Cerámicos

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Compuestos químicos complejos que contienen elementos
metálicos y no metálicos.
Debido a sus enlaces iónicos o covalentes, son generalmente,
duros y frágiles. Además de tener un alto punto de fusión y una
baja conductividad térmica y eléctrica, loscerámicos se
consideran resistentes al desgaste.
Aplicaciones: todo tipo de implantes y recubrimientos en prótesis
articulares. Seminario de Química Inorgánica

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Biomateriales Compuestos

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Es importante que cada componente del compuesto sea
biocompatible, además, la interfaz entre los componentes no
deben ser degradados por el entorno del cuerpo.

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Objetivo: Imitar laestructura de la materia viva en el proceso.

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Material formado por una matriz (resina) y un refuerzo de fibras
naturales.

Aplicaciones: Válvulas cardiacas, marcapasos, uniones óseas.

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Tabla Resumen
Material

Ventajas

Desventajas

Aplicaciones

Polímeros

Elásticos, fáciles de
fabricar, baja densidad.

Baja resistenciamecánica,
degradación con el tiempo.

Suturas, arterías, venas,
nariz, dientes, tendones.

Metales

Resistencia a esfuerzos
de
alto impacto
Alta resistencia al
desgaste.

Baja compatibilidad,
corrosión en medios
fisiológicos, alta densidad,
pérdida de propiedades
mecánicas con tejidos
conectivos
Suaves.

Fijación ortopédica:
tornillos, clavos, placas,
barras intermedulares.Cerámicas

Buena biocompatibilidad,
resistencia a la corrosión,
inerte.

Fractura ante esfuerzos de
alto impacto, difícil
fabricación, baja
resistencia mecánica, no
elásticos,
alta densidad.

Prótesis de cadera,
dientes, subcutáneos.

Compuestos

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Buena compatibilidad,
Carecen de consistencia
inertes, resistencia a la
en la fabricación del
corrosión, alta...