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BIOMATERIALES
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BIOMATERIALES
HISTORIA
- La primera prótesis de la que se tiene constancia es una implantación necropsia, realizada durante el Neolítico.
- 6000 A.C. “El Hombre de Kennewick” descrito como una persona saludable, que se movilizaba con la punta de una flecha clavada en su cadera. Este “implante” no deseado muestra la capacidad que tiene el cuerpo humano para relacionarse con materiales extraños.
- 2000 A.C. Los fenicios, etruscos, chinos y aztecas emplearan el oro en cirugía dental, hace más de 2000 años.
- 1829. H. S. Levert realizó los primeros estudios tendientes a determinar la compatibilidad biológica de materiales para implantes, ensayando plata, oro, plomo y platino en perros.
- 1870. El cirujano inglés Lord Joseph Lister introduce las técnicas quirúrgicas asépticas, que reducen la infección.
- 1886. El cirujano alemán H. Hansmann empleó por primera vez placas de acero para facilitar la reparación de fracturas de huesos.
- 1893. W. A. Lane desarrolla un sistema de tornillos de carbón para placas de fijación de fractura de huesos y un par de años más tarde, William Roentgen descubre los Rayos X.
- 1912. Comienza a trabajarse con aceros inoxidables como material resistente a la corrosión y adecuado para dispositivos ortopédicos.
- 1931. Un cirujano de Boston, Marius Smith-Petersen desarrolla un dispositivo de vidrio destinado a la aplicación en prótesis parciales de cadera y clavos para la fijación de huesos.
- 1936. Se introducen las aleaciones base cobalto para cirugía ortopédica, gracias a los trabajos de C. S. Venable y W. G. Stuck.
- 1938. Cirujanos británicos llevan a cabo el primer reemplazo total de cadera y, como consecuencia de los desarrollos generados por la medicina durante la Segunda Guerra Mundial.
- 1943. P. H. Harmon experimentó con copas de acrílico para reemplazo de la articulación de cadera y, tres años más tarde, los hermanos Judet introducen una cadera de acrílico
- 1950. Se desarrollan las aleaciones base titanio. En esa misma década, las caderas de acero inoxidable comienzan a ser implantadas en forma regular.
- 1959. El cirujano ortopedista inglés Sir John Charnley comienza un estudio sistemático de reemplazos totales de cadera con bajo coeficiente de fricción, siendo el primero en introducir al polímero Teflón como integrante del reemplazo de cadera y al polimetilmetacrilato como cemento para huesos.
- 1969. En 1969 los poliuretanos se exploraron para las aplicaciones biomedicas, válvulas cardíacas principalmente. A mediados de la década de 1960 se desarrollo una clase de poliuretanos segmentados que mostraron buena compatibilidad y la duración de flexibilidad excepcional en soluciones biológicas a 37° C
- 1970. Aparición de Materiales porosos para asegurar el crecimiento del hueso alrededor del implante. Alúmina, PMMA.
- 1976. Ocurre la formación de The Society For Biomaterials
- 1997. Ensayos clínicos muestran que la piel artificial puede curar las úlceras de piel de los diabéticos, estableciendo así la viabilidad clínica potencial de la ingeniería de tejidos.
- 2000. Aparecen los implantes de metales recubiertos por vidrios bioactivos que por un lado conservan las propiedades mecanicas del metal y par otro lado mejoran la bioactividad en fa union con el tejido vivo.
- 2004. Aparición del Greafeno, el material del futuro.
- 2000. Aparecen los implantes de metales recubiertos por vidrios bioactivos que por un lado conservan las propiedades mecanicas del metal y par otro lado mejoran la bioactividad en fa union con el tejido vivo.
- 1997. Ensayos clínicos muestran que la piel artificial puede curar las úlceras de piel de los diabéticos, estableciendo así la viabilidad clínica potencial de la ingeniería de tejidos.
- 1976. Ocurre la formación de The Society For Biomaterials
- 1970. Aparición de Materiales porosos para asegurar el crecimiento del hueso alrededor del implante. Alúmina, PMMA.
- 1969. En 1969 los poliuretanos se exploraron para las aplicaciones biomedicas, válvulas cardíacas principalmente. A mediados de la década de 1960 se desarrollo una clase de poliuretanos segmentados que mostraron buena compatibilidad y la duración de flexibilidad excepcional en soluciones biológicas a 37° C
- 1959. El cirujano ortopedista inglés Sir John Charnley comienza un estudio sistemático de reemplazos totales de cadera con bajo coeficiente de fricción, siendo el primero en introducir al polímero Teflón como integrante del reemplazo de cadera y al polimetilmetacrilato como cemento para huesos.
- 1950. Se desarrollan las aleaciones base titanio. En esa misma década, las caderas de acero inoxidable comienzan a ser implantadas en forma regular.
- 1943. P. H. Harmon experimentó con copas de acrílico para reemplazo de la articulación de cadera y, tres años más tarde, los hermanos Judet introducen una cadera de acrílico
- 1938. Cirujanos británicos llevan a cabo el primer reemplazo total de cadera y, como consecuencia de los desarrollos generados por la medicina durante la Segunda Guerra Mundial.
- 1936. Se introducen las aleaciones base cobalto para cirugía ortopédica, gracias a los trabajos de C. S. Venable y W. G. Stuck.
- 1931. Un cirujano de Boston, Marius Smith-Petersen desarrolla un dispositivo de vidrio destinado a la aplicación en prótesis parciales de cadera y clavos para la fijación de huesos.
- 1912. Comienza a trabajarse con aceros inoxidables como material resistente a la corrosión y adecuado para dispositivos ortopédicos.
- 1893. W. A. Lane desarrolla un sistema de tornillos de carbón para placas de fijación de fractura de huesos y un par de años más tarde, William Roentgen descubre los Rayos X.
- 1886. El cirujano alemán H. Hansmann empleó por primera vez placas de acero para facilitar la reparación de fracturas de huesos.
- 1870. El cirujano inglés Lord Joseph Lister introduce las técnicas quirúrgicas asépticas, que reducen la infección.
- 1829. H. S. Levert realizó los primeros estudios tendientes a determinar la compatibilidad biológica de materiales para implantes, ensayando plata, oro, plomo y platino en perros.
- 2000 A.C. Los fenicios, etruscos, chinos y aztecas emplearan el oro en cirugía dental, hace más de 2000 años.
- 6000 A.C. “El Hombre de Kennewick” descrito como una persona saludable, que se movilizaba con la punta de una flecha clavada en su cadera. Este “implante” no deseado muestra la capacidad que tiene el cuerpo humano para relacionarse con materiales extraños.
- La primera prótesis de la que se tiene constancia es una implantación necropsia, realizada durante el Neolítico.
Un biomaterial es un material utilizado en un dispositivo médico, destinado a interactuar con sistemas biológicos.
Síntesis de Materiales
- Se refiere a la forma en que los materiales están hechos, de productos químicos naturales o hechos por el hombre.
Procesamiento de Materiales
- La forma en que los materiales se convierten en componentes útiles para causar cambios en las propiedades de los diferentes materiales
COMPOSICIÓN
- Significa la composición química de un material.
Estructura
- Se refiere a una descripción de la disposición de los átomos.
Confiabilidad
- El rendimiento de un implante después de su inserción puede considerarse en términos de fiabilidad.
- r = 1-f
- Probabilidad de falla
- Se asume que la probabilidad de fallo de un sistema determinado es f
- El rendimiento de un implante después de su inserción puede considerarse en términos de fiabilidad.
Propiedades de los materiales
- Mecánicas
- Miden la respuesta de un material cuando se somete a la aplicación de una fuerza.
- Resistencia.
- Fatiga
- Tenacidad
- Dureza
- Elasticidad
- Fragilidad
- Ductilidad
- Rigidez
- Termofluencia
- Desgaste
- Termofluencia
- Rigidez
- Ductilidad
- Fragilidad
- Elasticidad
- Dureza
- Tenacidad
- Fatiga
- Resistencia.
- Miden la respuesta de un material cuando se somete a la aplicación de una fuerza.
- Físicas
- Definen el estado de un sistema físico, incluyen el comportamiento eléctrico, magnético, óptico, térmico, que dependen tanto de la estructura como del procesamiento de un material:
- Cristalinidad
- Conductividad térmica
- Color
- Propiedades intensivas
- Propiedades extensivas
- Propiedades intensivas
- Color
- Conductividad térmica
- Químicas
- Respuesta de un material cuando interactúa con una sustancia química, con un reactivo o se encuentra bajo determinadas condiciones experimentales y mide el grado de reacción que el material puede tener con ellos.
- Corrosión
- Oxidación
- Corrosión
- Respuesta de un material cuando interactúa con una sustancia química, con un reactivo o se encuentra bajo determinadas condiciones experimentales y mide el grado de reacción que el material puede tener con ellos.
- Tribológicas
- Se refieren a las interacciones entre dos superficies en contacto que se encuentran en movimiento relativo
- Fricción
- Desgaste
- Fricción
- Se refieren a las interacciones entre dos superficies en contacto que se encuentran en movimiento relativo
- Por su rol Biológico
- Bio-inerte:
- Bio-activo:
- Bio-reabsorbible:
- Bio-activo:
- Bio-inerte:
- Mecánicas
Clasificación de los Biomateriales
- METALES Y ALIACIONES
- Enlace metálico
- Conductividad eléctrica y térmica
- Resistencia alta, rigidez, ductilidad
- Resistencia al impacto
- Formabilidad
- Estructura cristalina
- Opacos a la luz visible
- Absorben vibraciones y tiene alta densidad
- Sólidos a temperatura ambiente
- Estructura cristalina
- Formabilidad
- Resistencia al impacto
- Resistencia alta, rigidez, ductilidad
- Conductividad eléctrica y térmica
- BIOMETALES
- Sustitución de tejidos dañados o defectuosos.
- En aplicaciones ortopédicas: reparación de huesos y articulaciones.
- En odontología: relleno para obturaciones, tornillos.
- En aplicaciones ortopédicas: reparación de huesos y articulaciones.
- Resistencia a la corrosión
- Resistencia química
- Biocompatibilidad
- Resistente a la fatiga y a las tensiones
- Biocompatibilidad
- Resistencia química
- Sustitución de tejidos dañados o defectuosos.
- Enlace metálico
- CERÁMICOS
- Suelen ser compuestos inorgánicos (cristalinos) con diversas combinaciones de enlaces iónicos o covalentes.
- Baja conductividad eléctrica, térmica y densidad.
- Fuertes y duros
- Frágiles y quebradizos
- Frágiles y quebradizos
- Resistentes al calor y ambientes agresivos
- Resistentes al calor y ambientes agresivos
- Resistentes al calor y ambientes agresivos
- Frágiles y quebradizos
- Frágiles y quebradizos
- Fuertes y duros
- Baja conductividad eléctrica, térmica y densidad.
- BIOCERÁMICOS
- Deseables respuestas bioquímicas o biocompatibilidad.
- Compatibilidad mecánica o resistencia y soldadura permanente y continua.
- Adecuada interacción tejido-material.
- Fácilmente mecanizables.
- Adecuada interacción tejido-material.
- Compatibilidad mecánica o resistencia y soldadura permanente y continua.
- Deseables respuestas bioquímicas o biocompatibilidad.
- Suelen ser compuestos inorgánicos (cristalinos) con diversas combinaciones de enlaces iónicos o covalentes.
- Poímeros
- Los átomos constituyentes suelen ser de carbono (orgánicos) y están unidos en una estructura lineal en forma de cadena por enlaces covalentes.
- Baja conductividad eléctrica, térmica y densidad
- Baja resistencia
- No adecuados para su uso a altas temperaturas
- Resistentes ambientes agresivos
- Alta flexibilidad
- Resistentes ambientes agresivos
- No adecuados para su uso a altas temperaturas
- Baja resistencia
- Tipos
- Elastómeros.
- con un comportamiento elástico que pueden ser deformados fácilmente sin que se rompan sus enlaces o modifique su estructura.
- Termoplásticos.
- fluyen al calentarlos y se vuelven a endurecer al enfriarlos.
- Termoestables.
- Al calentarlos se descomponen en vez de fundirse.
- Elastómeros.
- Baja conductividad eléctrica, térmica y densidad
- Los átomos constituyentes suelen ser de carbono (orgánicos) y están unidos en una estructura lineal en forma de cadena por enlaces covalentes.
- Compuestos
- Se forman a partir de dos o más materiales, produciendo propiedades que no se encuentran en ningún material individual.
- METALES Y ALIACIONES
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- Description
- Mind Map on BIOMATERIALES, created by Harold Peña on 23/09/2020.
- Created by
- Harold Peña
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