¿ Qué son?

            Son materiales sintéticos o naturales, que pueden se usados por un período de tiempo largo (años)para actuar junto a los sistemas biológicos, para crear dispositivos capaces de  aumentar o reemplazar a un tejido u órgano del cuerpo que no funciona correctamente, de manera segura, biocompatible y aceptable economicamente. No son medicamentos.Todos los implantes están fabricados con biomateriales.

             Fueron utilizados por primera vez en medicina en el año 1860, cuando se  introdujeron técnicas quirúrgicas asépticas. A principios de 1900 se empiezan a utilizar las primeras placas óseas metálicas para reparar fracturas. Durante  los siguientes años las aleaciones metálicas fueron los únicos biomateriales que se utilizaban y fue a partir de la Segunda Guerra Mundial cuando se produce un gran avance en el estudio de los polímeros, El metilmetacrilato (poli) se empezó a utilizar para reparar la córnea humana. En 1950 se fabrica el primer corazón artificial, que empezó a implantarse en 1960.

            Los científicos para saber si un material se puede utilizar como biomaterial, deben de someterlo a una serie de pruebas físicas,químicas, médicas y biológicas.

            Las pruebas físicas sirven para determinar sus propiedades ópticas, acústicas, eléctricas, térmicas, magnéticas, de porosidad, etc. No es necesaria la destrucción del material.

            Las pruebas químicas sirven para determinar la composición atómica y molecular del material, su oxidación, inflamabilidad, corrosión y reactividad. Es necesaria la destrucción del material.

            Las pruebas mecánicas son fundamentales para determinar como se va a comportar un biomaterial bajo un esfuerzo, tracción, compresión, flexión, torsión, desgaste, fatiga, etc.

            Las pruebas biológicas miden la respuesta de las células ante el material: su toxicidad (citotoxicidad), la compatibilidad celular, la adhesión celular, etc.

             Existen lo que se denominan pruebas pre-clínicas, que consisten en implantar el material en animales; el proceso consiste en someter a todos los tipos diferentes de células, unas 250, a la presencia del material. Son pruebas muy costosas, que necesitan años de pruebas. Si las pruebas pre-clínicas son favorables, se comienza con las pruebas clínicas o en humanos; estas últimas están reglamentadas y se realizan bajo una vigilancia estricta, en hospitales que cuentan con todo lo necesario para poder llevar a cabo una cirugía de implantación.

              El éxito de un biomaterial o implante se debe a 3 factores principales:

• Propiedades y biocompatibilidad del implante.
• Condiciones de salud del receptor del implante.
• Habilidad del cirujano para llevar a cabo la implantación.         

Características

                         Los biomateriales tienen que tener una serie de características:

1. Deben de ser biocompatibles, es decir, debe de ser aceptado por el organismo no provocando rechazo.
2. No ser tóxico ni cancerígeno.
3. Ser químicamente estable, es decir, que no se degrade con el tiempo, e inerte.
4. Tener una resistencia mecánica adecuada.
5. Tener una densidad y peso adecuado.
6. Tener un diseño de ingenieria perfecto, es decir, el tamaño y la forma del implante debe de ser la adecuada.
7. Ser relativamente baratos y que se puedan fabricar con facilidad para poder crearlos a gran escala.

Tipos

              Existen dos tipos de biomateriales:

1. Biomateriales de origen natural (colágeno, quitina, etc.):que a su vez se dividen en:

               -Autógeno: es un biomaterial obtenido del mismo individuo que va a recibir el implante.

               -Alo.injerto: el biomaterial se obtiene de otro individuo diferente al que recibirá el implante.

               -Xero-injerto: el biomaterial se obtiene de otro organismo vivo que no es humano.

 

     2.Biomateriales de origen artificial: metálicos, cerámicos, poliméricos y compuestos.

 

             A)  Biomateriales metálicos: los metales que pueden ser utilizados para la fabricación de biomateriales son pocos ,porque deben de cumplir una serie de requisitos:

                      -Ser tolerados por el organismo.

                      -Deben tener resistencia a la corrosión, que aparece cuando el metal esta inmerso en 

                       un medio húmedo, como es el cuerpo humano, a una temperatura de 37ºC.

                 Se utilizan cuando el implante debe soportar peso, como en las prótesis de cadera o en implantes dentales.

 

            B) Biomateriales cerámicos: empiezan a utilizarse a partir de los años 70, justo cuando empiezan a producirse fallos en los biomateriales que se utilizaban en ese momento ( acero, y aleaciones de cobalto). 

               Podrían ser los biomateriales ideales, ya que poseen una alta biocompatiilidad y oseointegración ya que son los materiales mas parecidos al componente mineral del hueso, sino no fuera porque su fragilidad les impide ser utilizados en aquellos implantes que necesitan soportar peso.

              Se utilizan para fabricar implantes para el oído medio,  como relleno de defectos óseos y también en cirugía bucal, recubriendo  implantes y en cirugía  ortopédica.

                                                 

            C) Biomateriales poliméricos: son los que mas se usan en medicina, ya que tienen una gran variedad de compuestos y se pueden fabricar con distintas formas: fibras, tejidos, bloques, etc

               Se utilizan para sustituir parcial o totalmente tejidos u órganos dañados. Son biodegradables, es decir, tienen carácter temporal, solo duran el tiempo necesario para que el problema se solucione. Se utiliza tanto en implantes quirúrgicos como en membranas protectoras, en sistemas de dosificación de fármacos y como cementos óseos acrílicos en traumatologia.

               Se les puede clasificar según el tiempo que deben realizar su función en el organismo:

          1- En el primer grupo se incluyen aquellos polímeros que tienen que tener un carácter permanente, como son los sistemas para sustituir parcial o totalmente tejidos u órganos dañados por una enfermedad o traumatismo.

           2- En el segundo grupo se incluyen los biomateriales biodegradables, es decir de aplicación temporal; deben mantener su función durante un periodo de tiempo limitado ya que el cuerpo humano puede desarrollar mecanismos de curación y regeneración para reparar el tejido dañado.

            D) Biomateriales compuestos: están formaodos por una fase discontinua, también llamada carga, de la cual dependen las propiedades mecánicas del biomaterial, y por una fase continua o matriz la cual puede ser metálica, cerámica o polimérica. Actualmente la mayoria de los biomateriales compuestos están fabricados con matrices poliméricas no reabsorbibles.

                 Están diseñados para mejorar las propiedades mecánicas, la rigidez, la fatiga y la resistencia. Se utilizan como biomateriales en ortopedia y cirugía craneomaxilofacial.

 

Usos quirúrgicos de los implantes

         A) En el sistema esquelético-muscular: se utilizan para realizar uniones en las extremidades superiores e inferiores ( hombros, rodillas, dedos, caderas, etc.)

         B) En el sistema cardiovascular: se utilizan para fabricar en el corazón ( válvulas, paredes,marcapasos y un corazón entero) en las arterias y en las venas.

         C) En el sistema respiratorio: se utilizan en laringe, tráquea, bronquios, diafragma, pulmones y caja torácica.   

         D) En el sistema digestivo: se utilizan en el esófago, conductos biliares e hígado.

         E) En el sistema genito-urinario: se utilizan en riñones, uréteres, uretra y vejiga.

         F) En el sistema nervioso: en la fabricación de marcapasos.

         G) En los sentidos: se utilizan en la fabricación de lentes y prótesis de córneas, en oídos y marcapasos carótidos.

         H) Otras aplicaciones: hernias, tendones y adhesión visceral.

          I) Implantes cosméticos maxilofaciales ( nariz, oreja, maxilar, mandíbulas y dientes), pechos, testículos, penes, etc.

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