BIOMATERIALES PARA APLICACIONES BIOMEDICAS. Barrón Díaz David Josué Vásquez Serrano Itzel Ortiz Fuentes Evelin Estefanía

Transcripción

1 BIOMATERIALES PARA APLICACIONES BIOMEDICAS. Barrón Díaz David Josué Vásquez Serrano Itzel Ortiz Fuentes Evelin Estefanía

2 Qué son los biomateriales? Biomateriales: son materiales farmacológicamente inertes, utilizados para ser incorporados o implantados dentro de un organismo vivo para reemplazar o restaurar alguna función permaneciendo en contacto permanente o intermitente con fluidos corporales. myprofeciencias.wordpress.com/2010/10/26/los-biomateriales

3 Biomateriales 3

4 Propiedades biológicas Los componentes deben de ser derivados de fuentes biológicas. Las unidades básicas deben ser tratables. No ser citotóxico. Poseer propiedades que promuevan las interacciones célula-sustrato. Producir la mínima respuesta inmune e inflamatoria. Fácil y reproducible la producción, la purificación y el procesamiento del material. Compatible químicamente Facilitar el crecimiento del tejido. Permanecer estable en la localización implantada durante un periodo de tiempo largo como para permitir la reparación del tejido. mapfre.com/fundacion/html/revistas/trauma/v20n1/pag02_02_con.

5 Propiedades físico - químicas: No debe ser corrosivo Tener algún grado de solubilización con algunos componentes. Debe poseer un apropiado grado de degradación. Para asegurar el mantenimiento de una buena estructura desde el momento del implante hasta que el nuevo tejido formado sustituya al soporte. Que no se produzcan reacciones no deseadas en la interfaz tejido-materia.

6 Propiedades mecánicas Presentar algún grado de rigidez. Porosidad. Interconectividad Tamaño de poros Permeabilidad Rugosidad Grado de pulido Potencial eléctrico Humectación Comportamiento hidrofóbico o hidrófilo Componentes sean ligeros

7 CLASIFICACIÓN DE LOS BIOMATERIALES. 7

8 Matrices 1. Naturales Orgánicas ( Biodegradables) Colágeno Fibrógeno Ácido Hialurónico Glucosa (GAGS) Inorgánicos (bioactiva y biocompatible) HA Biovidrio 2. sintéticas Polímeros Polímeros biodegradables Ácido poliglicolido (PGA) Ácido Láctico (PLA) Caprolactona ( PCL) Polímeros No biodegradables Cerámicos Metales Fosfato de Calcio Biovidrios Biocerámicas ( HA) 8

9 Biomateriales Metálicos Tienen 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. 9

10 Biomateriales cerámicos Sus principales aplicaciones están en el sistema óseo, con todo tipo de implantes y recubrimientos en prótesis articulares; también se utilizan en aplicaciones dentales, en válvulas artificiales, cirugía de la espina dorsal y reparaciones craneales. 10

11 Biomateriales Poliméricos Sus aplicaciones incluyen prótesis faciales, partes de prótesis de oído, aplicaciones dentales; marcapasos, riñones, hígado y pulmones. También se utilizan para crear partes de esófago, segmentos de arterias, suturas biodegradables, partes de implantes articulares en dedos, acetábulo de cadera y rodilla, entre otros. 11

12 Características y aplicaciones en los diferentes tipos de materiales Material Ventajas Desventajas Aplicaciones POLÍMEROS Elásticos, fáciles de fabricar, baja densidad. Baja resistencia mecánica, 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, barrras 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, dispositivos transcutáneos. COMPUESTOS Buena compatibilidad, inertes, resistencia a la corrosión, alta resistencia a los esfuerzos. Carecen de consistencia en la fabricación del material. Válvulas cardiacas, marcapasos, uniones óseas. 12

13 Andamios en 2D y 3D para ingeniería de tejidos. Un andamio es un soporte compuesto de uno o varios materiales que de acuerdo con las características que presente, es la función que desempeñara. Puede ser de soporte para el crecimiento celular, filtración por captación ionica, liberación controlada de fármacos, entre otros. Inclusive depende del material del que este hecho, puesto que hay biopolimeros que se degradan en menor o mayor tiempo en condiciones fisiológicas.

14 Andamios en 2D Andamio de PLA con diámetro de fibra de nm. Son andamios en 2D que al momento de realizar los correspondientes cultivos celulares, se ha logrado ver que las células (Mesenquimales), se pegan en la superficie de estas fibras sin lograr migrar hacia dentro.

15 Estructura de las fibras...

16 Andamio de PLA/ Bioglass 45S5, con fibras que van desde 300 nm hasta los 950 nm.

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26 Andamios en 3D Su utilidad puede ser aprovechada para implantes que ayudarían las enfermedades como Leucemia Linfoblastica Aguda (LLA). Se pretenden utilizar para sumergirse en líquidos fisiológicos con la finalidad de simular ambientes celulares. Se sumergirán en un bioreactor con la finalidad de controlar los flujos de diferentes líquidos fisiológicos.

27 Partículas de biovidrio Bioactivo Biopolímero biodegradable Adhesión celular en los sitios bioactivos Los sitios bioactivos en un principio están fuera de la nanofibra, con el tiempo, las que inicialmente están en el interior quedan expuestas al fluido biológico y a la adhesión celular. 27

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30 Bilbliografia. s-biomateriales/ POLIMETILMETACRILATO.pdf 30

31 Gracias por su atención.