Biomateriales en Dispositivos Médicos

Lo que parecía ciencia ficción, hoy forma parte de los avances tecnológicos más ambiciosos en la industria de los implantes médicos: 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, bioabsorbibles y bioactivos.

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.

El rápido envejecimiento de la población genera una mayor demanda de prótesis, implantes, sistemas y aparatos médicos que deben trabajar en contacto con los tejidos corporales. Debe considerarse que cada material presenta características diferentes en función al tiempo de uso en el organismo y a diversos factores biológicos, mecánicos y cinéticos.

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.

El sector de biomateriales se encuentra en crecimiento, tras el desarrollo e investigación de la “segunda generación” de materiales bioactivos y bio-reabsorbibles que se degradan mientras el propio tejido se regenera y se cura; surgió entonces la “tercera generación” que combina las dos propiedades de los materiales bioactivos y bio-absorbibles  de la generación anterior, sólo posible gracias a la ingeniería de tejidos y medicina regenerativa, en esta tercera generación, los materiales estimulaban respuestas a nivel molecular. Ya en la “cuarta generación” de Bio-metización, surgen los también llamados biomateriales inteligentes, que son capaces de estimular solamente a ciertas células para que el tejido se regenere y se cure, de hecho no son considerados como biomateriales, sino como herramientas corporales para auto-curarse.

El desarrollo e investigación de esta industria, continúa en crecimiento y se impulsa con amplias expectativas económicas, de salud y tecnología.

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