Contreras Carlos Tarea A Introducción A Las Biomateriales

INTRODUCCIÓN A LOS BIOMATERIALES
FUNDAMENTOS Y APLICACIONES
Carlos, Contreras Murrieta
.
Departamento de Ingeniería Química y Metalurgia
Ingeniería en Materiales; Laboratorio de Materiales lV
Universidad de Sonora
Hermosillo, Sonora. 07 de septiembre de 2021
1) Definición de biomaterial y Biocompatibilidad
Biomaterial: El concepto de biomaterial abarca los materiales utilizados en un

dispositivo médico pensado para interactuar con sistemas biológicos, incluye cualquier
sustancia o combinación de sustancias de origen natural o artificial que puede ser
usado como parte de un sistema que permite tratar, aumentar o remplazar algún tejido
órgano o función del cuerpo humano, es un material sintético empleado para
remplazar un sistema vivo o que está en intimo contacto con fluidos directos, no todos
los materiales pueden ser biomateriales para eso deben de ser biocompatibles.
Biocompatibilidad: Capacidad de un material para ser aceptado por el cuerpo, sin irritar
los tejidos circundantes y sin provocar inflamaciones, reacciones alérgicas o
Enfermedades (cómo el cáncer) la utilización de biomateriales avanza notablemente.
2) Las principales funciones de los biomateriales:

Hasta hace poco eran materiales diseñados para la aplicaciones industriales que
cumplían con requisitos de biocompatibilidad, en la actualidad muchos biomateriales
son diseñados y procesados específicamente para aplicaciones en el campo médico,
una de sus principales aplicaciones es el uso de implantes cómo el titanio, prótesis de
codo y articulaciones de hombro, implantes maxilofaciales, marcapasos y válvulas
cardíacas, implantes mamarios, discos intervertebrales, riñón artificial, piel, prótesis de
tobillo, lentes de contacto, prótesis e implantes dentales, vasos sanguíneos, prótesis de
cadera, de rodilla y tendones.
3) Clasificación de los materiales, incluyendo ejemplos y aplicaciones.
4 distintas clases de biomateriales: Metálicos, cerámicos, poliméricos y compuestos.

Cerámicos: Una de las características de este tipo de materiales es su dureza, pero
también se quiebran con facilidad, su gran resistencia a altas temperaturas permite que
sean utilizados cómo material refractario en hornos y aplicaciones espaciales, se
introduce en el caso de la cirugía del oído medio, cirugía bucal y ortopédica y el
recubrimiento de articulaciones metálicas, las cerámicas inertes llevan al
encapsulamiento del material, los cuales los más usados son la alúmina(remplazo de
cadera) , la zirconio(cómo esfera) y el nitruro de silicio.
La cerámica bioactiva son muy empleada para la fijación de implantes en el sistema
óseo, la cual la más importante es la hidroxepatita, empleándose en recubrimiento de
titanio principalmente. También existen los vidrios bioactivos.
Metales: Titanio, el cual tiene alta resistencia a la corrosión y tan duro cómo el acero
pero un 45% más liviano, alta resistencia mecánica, se usa en articulaciones de cadera,
piezas dentales y armazones de válvulas cardiacas. Para la fábriación de implantes igual
se usan aceros inoxidables y aleaciones cobalto-cromo, cada dispositivo metálico
difiere en su manufactura.
Polimeros: Los polímeros bioestables tienen carácter permanente y pueden sustituir

tejidos u órganos lesionados, los biodegradables tienen una aplicación durante un
tiempo limitado, existen aplicaciones de polímeros en implantes quirúrgicos,
membranas protectoras y en sistemas de dosificación de fármacos o cementos óseos
utilizados en odontología.
Las propiedades de cada clase de polímeros los hacen útiles para muy variadas
aplicaciones biomédicas, el polietireno es barato y puede moldearse a casi cualquier
forma, extraerse para hacer fibras o soplarse para formar películas delgadas, como
biomaterial se utiliza el polietileno de alta densidad para catéteres, hilos de sutura y
cirugía plástica.
El PVC tiene alta resistencia a la abrasión y productos químicos, en aplicaciones
biomédicas es usado en mangueras, en bolsas para transfusiones de sangre,
alimentación y diálisis y en catéteres.
El polimetilmetacrilato es hidrófobo, vítreo a temperatura ambiente y por su buena
transparencia a la luz, tenacidad y estabilidad resulta excelente para lentes intraoculares
y lentes de contacto, también se emplea como remplazo de cadera.
Materiales compuestos: Un material compuesto está formado por dos materiales

combinados para aprovechar las mejores propiedades de cada uno, un ejemplo es el
plástico reformado con fibra como a fibra de vidrio formado por fibras muy pequeñas
encapsuladas por medio de una resina de poliéster así se consigue un material mucho
más resistente a la ruptura que cada uno de los materiales que lo constituyen.
En aplicaciones biomédicas el uso de materiales compuestos está orientado en la
fijación de fracturas, cemento óseo, remplazo de cartílagos tendones y ligamentos así
como piernas artificiales.
4) Las diferentes ciencias principalmente involucradas en la investigación y
desarrollo de los biomateriales.
La investigación de biomateriales conforma un ámbito multidisciplinar con aportaciones de

conocimientos de las ciencias básicas como la física, química, ciencia de materiales y
también otras que proporcionan fundamentos de la biología o las técnicas de cultivo in
vitro y por últimas las distintas especialidades de las ciencias clínicas.
5) Las principales características físicas-químicas de los biomateriales (puede citar

ejemplos específicos
Facilidad de producción, baja densidad. Ductilidad, alta resistencia mecánica al

desgaste y al impacto. Alta biocompatibilidad, resistencia a la corrosión, alta
resistencia a la compresión, inertes, bajas conductividades térmica y eléctrica. Alta
biocompatibilidad, resistencia a la corrosión, inertes.
6) Al menos 5 procesos industriales usados en la fabricación de implantes.
Primero consiste en la extracción del mineral, luego es sometido a su separación y

concentración, a la purificación del metal y eventual mezcla con otro metal para la
formación de la aleación, eso se transforma en lingotes y a través de distintos procesos
llega a la fábrica de implantes para manipularlo hasta darle la forma definitva a través
de pasos que dependen de la geometría del implante y de las condiciones de
conformado y mecanismo del metal.
1-Cera perdida: El moldeo a la cera perdida, fundición a la cera perdida o

vaciado a la cera perdida es un procedimiento escultórico que permite
obtener figuras de metal (generalmente bronce y oro) por medio de un
molde que se elabora a partir de un prototipo tradicionalmente modelado
en cera de abeja.
2- Mecanizado: El mecanizado es un proceso de fabricación que

comprende un conjunto de operaciones de conformación de piezas
mediante la eliminación de material, ya sea por arranque de viruta o por
abrasión
3- Forja: Es el proceso consistente en cambiar la forma de un metal
caliente por medio de golpes de un martillo pilón o por presión en una
prensa. En el curso del forjado, el metal se hace más denso y se elevan sus
propiedades mecánicas.
4- Procesos de pulidos: El proceso de pulido es un proceso de lijado

ultrafino, en varios pasos que combina el uso de abrasivos convencionales
de grano muy fino (para el lijado y eliminación de los defectos) con el uso
de abrasivos en pasta (en una suspensión sobre un aceite).
5- Recubrimiento Macro poroso: es un recubrimiento que se diferencia de

los habituales recubrimientos de Ti y Cr-Co. Sus propiedades únicas de
extremada alta porosidad y rugosidad, facilitan aún más el crecimiento y la
osteointegración del hueso.

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1) Definición de biomaterial y Biocompatibilidad

Biomaterial: El concepto de biomaterial abarca los materiales utilizados en un

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Facilidad de producción, baja densidad. Ductilidad, alta resistencia mecánica al

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