Biomateriales en la rehabilitación del cuerpo humano
PRÓLOGO
Los temas que hace algunos años parecían ciencia ficción, como la sustitución de partes del cuerpo humano con
elementos de origen artificial hoy forma parte de los avances tecnológicos más
ambiciosos en la industria de los implantes médicos, es por eso que es
importante aplicar conocimientos de materias de ciencias de la vida como la biología en el saber del funcionamiento de móleculas orgánicas, órganos, tejidos, sistemas, y organismos vivos, así como el uso de materias empíricas y experimentales que se derivan de las carreras
de ingeniería, en este blog se abarcan temas del uso de biomateriales en la rehabilitación
del cuerpo humano, mediante: prótesis de cadera, válvulas de corazón, implantes
de rodilla, implantes dentales e implantes estéticos, entre muchas otras
aplicaciones que se impulsan y desarrollan dentro de los mercados biomédicos de
medicina regenerativa e ingeniería de tejidos, con el fin de crear materiales
biodegradables, biocompatibles, bio absorbibles y bioactivos.
1. Introducción
Los biomateriales son materiales
farmacológicamente inertes, están diseñados para utilizarse incorporarse o
implantarse en seres vivos, manteniéndose en contacto con fluidos corporales,
por lo que deben ser químicamente estables. A su vez, éstos deben garantizar
seguridad de uso y reducir costos para que sean alcanzables para la mayoría de
la población. La multidisciplinariedad del tema, exige la participación de
profesionales de diferentes áreas, los biomateriales deben responder a 4
premisas principales: durabilidad, seguridad, efectividad y costo.
Las principales características de estos materiales deben ser:
a) Biocompatibilidad, lo que significa que el individuo debe aceptar la sustancia, sin causar irritación, inflamación y/o reacciones alérgicas en los tejidos.
b) No debe ser tóxico ni cancerígeno (Langer
y Tirrell 2004).
c) Productos químicamente estables o
biodegradables a inocuos.
d) Su diseño, tamaño y forma deben ser
adecuados. Además de lo anterior, se deben tener en cuenta los costos variables
a gran escala y los costos de producción (Lizarbe I., 2007).
Antecedentes históricos en la investigación
Antecedentes históricos en la
investigación
Esta aleación de Cobalto (65 % de
Cobalto (Co), 30 % de Cromo (Cr) y 5 % de Molibdeno (Mo)), fue el punto de
partida para una serie de investigaciones multidisciplinarias en el desarrollo
de nuevas 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.
Debido a que los biomateriales se implantan con el objetivo de reemplazar y/o restaurar un elemento en los humanos con una función específica, será importante conocer los factores que favorecen o disminuyen su eficiencia; tal es el caso de las propiedades mecánicas, las cuales trascienden en la selección del material.
Los bio-implantes se utilizan para dar soporte al cuerpo o para restaurar alguna parte dañada del organismo y para su elaboración, se utilizan materiales cerámicos, metálicos, poliméricos o materiales compuestos.
- Poliméricos: Son ampliamente utilizados por su versatilidad, elásticos y fáciles de fabricar, ya que frente a los materiales metálicos y cerámicos, poseen dos ventajas principales: alta procesabilidad y versatilidad. No obstante, debido a la complejidad de los sistemas biológicos aún se siguen presentando reacciones inmunes, que evitan el desarrollo de tejidos u órganos funcionales a escala de laboratorio.
- Cerámicos: Los biocerámicos son compuestos químicos complejos que contienen elementos metálicos y no metálicos, duros pero frágiles, muy resistentes a la corrosión, de buena compatibilidad e inertes. Ampliamente utilizados en el sistema óseo, implantes y recubrimientos en prótesis articulares; también se utilizan en aplicaciones dentales, en válvulas artificiales, cirugía de la espina dorsal y reparaciones craneales.
- Metálicos: De titanio, circonio, hafnio, niobio o aleaciones de los mismos, siendo los de titanio, los que se caracterizan por su buena aleación con el tejido óseo, muy resistentes al alto impacto y gran durabilidad. Generalmente son recubiertos por una capa biocompatible con el fin de evitar corrosión del material, de baja compatibilidad.
- Biomateriales compuestos: Cuando se desea obtener propiedades que un material no puede alcanzar por sí solo, se combinan entre sí para aumentar su efectividad.
Tabla tomada de: Revista BIOMATERIALES. para la rehabilitación del cuerpo humano BENJAMÍN VALDEZ S., MICHAEL SCHORR W., ERNESTO VALDEZ S. Y MÓNICA CARRILLO B.
Biomateriales en Dispositivos Medicos. (2019). Dispositivos Médicos. Recuperado 7 de julio de 2022, de https://dispositivosmedicos.org.mx/biomateriales-en-dispositivos-medicos/
Briceño, h. A.; Cáceres, L. F.; Joya, J. C.; Barajas, J. d.; Viejo, F., y Coy, A. E.: “Aleaciones de magnesio: una alternativa potencial en la fabricación de implantes biomédicos”, Revista Colombiana de Materiales, n. 5, 2014, pp. 256-261.
Méndez, J. N., “Biomateriales: por un mayor pro-medio de
vida”, en Ciencia y Desarrollo, Septiem-bre-Octubre 2004
Chihuahua, U. A. (2017). Biomateriales como Implantes en el Cuerpo Humano. Universidad Autónoma de Chihuahua. Recuperado 7 de julio de 2022, de https://uach.mx/articulo/2017/10/20/biomateriales-como-implantes-en-el-cuerpo-humano/
Es interesante saber que con el pasar del tiempo gracias a la evolución de la biotecnología, el ser humano se ha visto beneficiado por esta ciencia. Durante el siglo XX aparecieron los materiales funcionales o biomateriales; es decir, aquellos que cumplen con una función específica en los sistemas modernos eléctricos, electrónicos, ópticos, mecánicos y también en el cuerpo humano. Actualmente la principal aplicación de los biomateriales, incluyendo las aleaciones metálicas, es reparar o reconstruir cuyas partes del cuerpo humano que han sufrido daño o se han perdido, con lo que se busca relevar el sufrimiento. Se estima que en el futuro por medio del uso masivo de los biomateriales se podrá extender la vida.
ResponderBorrarEl tema es fascinante, ya que hoy en día las prótesis se han combinado con la tecnología hasta el punto de q se puedan conectar con la mente y ser controlados a voluntad asemejando a la parte biológica orinal. Esto no podía a ver Sido posible sino con la creación de materiales que son compatibles con nuestro cuerpo. De esta forma se ayudan a muchas personas a tener una vida más llevadera.
ResponderBorrarMe parece increíble lo bastante que ha avanzado la tecnología en estos últimos años sólo comparada con la ciencia ficción. Ya que hemos llegado a desarrollar implantes mecánicos tan perfectos que la versatilidad que poseen es asombrosa, me parece interesante como este artículo menciona las diferentes características importantes que necesitan cada una de estas partes mecánicas que acompañarán a las personas minusválidas en sus años por vivir.
ResponderBorrarMe parece interesante saber que a lo largo el ser humano va evolucionando y desarollando nuevas materias que pueden ser utilizadas con el fin de ser utilizadas en prótesis para alargar la vida del ser humano incluso para otros fines como métodos anticonceptivos en el caso del cobre está información me parece muy eficaz y de interes al momento de leer y saber cuándo a podido mejor el ser humano a raiz que pasa el tiempo y lo seguirá haciendo con el fin de brindar una nueva oportunidad a la gente que talvez tiene alguna discapacidad física
ResponderBorrarEs impresionante que a medida que el tiempo pasa, los biomateriales en la rehabilitación del cuerpo humano se han sustituido con elementos de origen artificial, con la ayuda de la tecnología y la ciencia a sido posible el funcionamiento del mismo a través de materias empíricas que se implementan en la misma; Es realmente fascinante como el desarrollo de aplicaciones impulsan y desarrollan la medicina regenerativa creando así biomateriales que son inertes que están diseñados para adherirse a seres vivos
ResponderBorrarFinalmente la ingeniería biomédica ha implementado estudios por originar biomateriales con características singulares que respondan a las necesidades de los pacientes. Los principales estudios están enfocados en el desarrollo de prótesis, implantes etc.
Las características propias de cada uno y la sinergia que se genera al combinarlos nos dan la oportunidad de sintetizar materiales avanzados en las diferentes áreas de la medicina.
Sin duda el estudio de nuevos biomateriales ayudará en la rehabilitación del cuerpo humano con cada vez más aplicaciones, siendo pieza clave en el tratamiento de diversos procesos médicos y a nivel clínico, protésico y ortopédico. Por esta razón es muy importante el desarrollo y la investigación de las distintas disciplinas que pueden trabajar de manera sinérgica en la obtención de soluciones médicas, como por ejemplo la ciencia, la tecnología y la mecánica de los materiales, el diseño de elementos mecánicos y la ingeniería de simulación.
ResponderBorrarNuevos materiales son buscados y utilizados por los ingenieros para fabricar sustitutos innovadores y cada vez más biocompatibles con los tejidos humanos. A pesar de la negativa de varios profesionales de la salud en la idea de utilizar material artificial en lugar de un transplante compatible desde un donante humano, en múltiples ocasiones la realización de un transplante no se encuentra entre las opciones más viables; para poder satisfacer de cierta manera esta necesidad de injertos vivos hay investigadores trabajando en desarrollar órganos y tejidos artificiales por varias décadas. La investigación sobre biomateriales es de gran importancia en el área de la medicina y la biología, de manera que su implementación en sistemas de rehabilitación hará que éstos sean potenciados, mejorados y estén al alcance de quienes requieren este tipo de asistencia.
ResponderBorrarEs increíble como la tecnología avanza para apoyar en diferentes ciencias para un crecimiento mutuo, en este caso como apoya al área médica que hoy en día es indispensable y así sustentar la mayor cantidad de pacientes para un bien mayor como sociedad.
ResponderBorrarUn factor importante que impulsa el mercado de los biomateriales en aplicaciones ortopédicas es la mayor prevalencia de enfermedades articulares degenerativas y trastornos en fin los biomateriales son un elemento indispensable para mejorar la salud humana y la calidad de vida. Las aplicaciones de biomateriales
ResponderBorrarSe buscará incrementar el uso y fabricación de nuevos materiales para ser utilizados por los ingenieros para fabricar sustitutos innovadores y cada vez más compatibles con el cuerpo y tejidos humanos.
ResponderBorrarA pesar del rechazo, los profesionales de la salud en el afán de utilizar material artificial en lugar de un transplante compatible desde un donante humano, en ocasiones la realización de un transplante no se encuentra entre las opciones más viables ni un donante fijo para poder satisfacer de cierta manera esta falta de injertos vivos hay investigadores trabajando en desarrollar órganos y tejidos artificiales por varias décadas. La investigación sobre biomateriales es de gran importancia en el área de la medicina y la biología, de manera que su implementación en sistemas de rehabilitación hará que éstos sean potenciados, mejorados y estén al alcance de quienes requieren este tipo de asistencia ya que muchas veces personas de escasos recursos no pueden acceder fácilmente a las prótesis y por eso sufren una mala calidad de vida.
Este desarrollo de nuevas tecnologías bioamigables con el cuerpo humano será de gran ayuda y quedará como un icono de las nuevas generaciones a desarrollar nuevas tecnologías amigables y poco contaminantes
El tema desarrollado es muy interesante y muy bien explicado y me parece muy bueno el dar a conocer de estos biomateriales a las personas ya que se da una esperanza mas para aquellas pues que las necesitan dando a conocer que estos biomateriales que se están empleando en una rehabilitación se asocian muy bien al tejido oseo del cuerpo humano osea no va a ver efectos secundarios en el paciente a largo plazo de su vida, por lo que en una parte de la explicación se detalla que estos materiales no deben ser tóxicos y cancerígenos lo cual es muy beneficioso en el paciente y es algo a tratar en el futuro de aprovechamiento muy optimo en la salud de los pacientes que sufren perdidas de extremidades sustituyéndolas por biomateriales óptimos y de calidad en su rehabilitación.
ResponderBorrarlos biomateriales es un tema tratado mucho en la comunidad científica llegando a convertirse en el siguiente paso de evolución del ser humano, es un asunto que llega a ser asombroso y convertirse en una oportunidad de vida para aquellos con dificultades de llevar una vida normal y hay es donde entran en juego estos inventos ya sean como prótesis o implantes ayudando a la población siempre y cuando estos artefactos sean estables y compatibles ya que no siempre las cosas salen como deberían ser y siempre existen riesgos pero con la innovación de la biotecnología los biomateriales seguirán ampliándose con el objetivo de mejorar la calidad de vida en los seres humanos
ResponderBorrarLa información de este blog esta muy bien detallada, hoy en día es muy importante saber este tipo de temas, este tipo de biomateriales que nos ayudan en el área de la medicina con tratamientos específicos para las personas que lo requieran, puede ser una alternativa que a futuro puede cambiar el estilo de vida de las personas, seria interesante conocer las aplicaciones de este tema con la salud animal.
ResponderBorrarLa ingeniería y la medicina, parece una ilusión el imaginar que dos potencias de la educación se unan para crear biomateriales en la rehabilitación y reconstrucción del cuerpo humano, es alucinante tener la oportunidad de apreciar este tipo de propuestas con la que se puede mejorar el estilo de vida de millones de personas, el explotar a su máxima expresión la ingeniería con ayuda de la medicina es el resultado de este tipo de ideas, siempre he considerado esto como algo que únicamente se lo puede imaginar, pero ahora ya nace la iniciativa.
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