Mapa y investigacion

Ferromagnéticos   Estos producen un campo magnético de alta intensidad por sí mismos. La configuración atómica se caracteriza por formar pequeños imanes cuya orientación general permite que el total del campo se manifieste atrayendo a otros materiales cuyos componentes básicos incluyen a metales como el hierro, níquel y cobalto. Cuando estos materiales entran en contacto con otro tipo de materiales pueden inducir un campo magnético cuya intensidad depende de varios factores.   Paramagnéticos   Estos materiales tienen una estructura molecular que no presenta la misma disposición geométrica, por esta razón lo campos magnéticos de cada átomo son nulificados. Por esta razón, cuando se sujetan a la acción de un campo magnético de alta intensidad se induce un campo que se orienta según la dirección del campo inductor, tal es el caso del aluminio y paladio.   Diamagnéticos   Estos materiales no tienen una estructura atómica que permita que los átomos formen pequeños imanes, aunque el material se someta a la acción de un campo magnético inductor. En estos materiales la imantación que se produce es débil y las propiedades magnéticas desaparecen rápidamente. En estos materiales se puede observar que la orientación de un material diamagnético es perpendicular al flujo del campo magnético producido por el inductor, esto sucede en el plomo y plata. INVESTIGACION APLICACIONES BIOMÉDICAS DE LOS POLÍMEROS   La K 2004, la Feria Internacional del Plástico y del Caucho, celebrada entre los días 20 a 27 de octubre del pasado año en Düsseldorf, pone de manifiesto que los materiales poliméricos se han consolidado desde hace tiempo como uno de los principios activos más eficaces para combatir la presión de costes en la tecnología médica, suplir un nivel de sofisticación, y cubrir la cada vez más creciente demanda de asistencia médica.    MOTIVOS QUE HAN GENERADO EL AUGE DE LOS MATERIALES POLIMÉRICOS DESTINADOS AL SECTOR SANITARIO:      1/ Demanda de asistencia médica. La constante preocupación en países desarrollados de gente de todas las edades por su salud y su condición física, está motivando el crecimiento "sano" de la industria del envase y embalaje, debido a la profusión de productos nuevos beneficiosos para la salud. Si a ello sumamos el crecimiento de la población mundial, y el aumento de la media de edad en los países industrializados, hace razonable los datos estadísticos de demanda obtenidos. Una mayor cantidad de casos de enfermedades crónicas provoca que aumente a su vez la demanda de productos médicos y farmacéuticos. En los Estados Unidos los envases de medicamentos alcanzaron en el año 2004 un volumen comercial del orden de los 5.000 millones de dólares, cifra que equivale casi al 30 por ciento de la demanda mundial. Mientras que los envases blíster (ampolla) serán los impulsores principales del crecimiento futuro del mercado estadounidense de productos farmacéuticos.   Tras las tasas de crecimiento de dos cifras registradas en los años 99 y 2000, se estimó que en el sector de la maquinaria de envasado y embalaje para medicamentos y productos medicinales la facturación aumentó en el ejercicio de 2001 entre 5 y 7 por ciento, según los resultados de un estudio realizado. Ya anteriormente las ventas crecieron ante todo debido al boom de los suplementos nutritivos. Tan sólo en 1998 fueron lanzados al mercado poco menos de 700 productos nuevos para la prevención de enfermedades cardiacas, para la profilaxis del cáncer o para fortalecer la memoria y la potencia física y sexual. La enorme cantidad de productos nuevos y la creciente demanda de medicamentos clásicos, derivada del aumento de la esperanza de vida, obligaron a instalar más líneas nuevas automatizadas de envasar y embalar.    2/ Innovación tecnológica. La utilización del plástico permite innovaciones impensables con materiales convencionales. El moldeo por inyecciónproporciona una enorme flexibilidad en la ejecución geométrica de las piezas moldeadas, lo que constituye su principal ventaja, permitiendo cumplir de forma óptima los requisitos para la sustitución de otros materiales y, a su vez, conquistar nuevos campos de aplicación. Frente a sus competidores tradicionales no se corroen y son más resistentes a la rotura, además de tener un peso específico menor y una resistencia específica mayor.   Los nuevos métodos, como el MID ("Molded Interconnect Devices"), que permite integrar elementos electrónicos y mecánicos en la pieza moldeada durante la inyección, el prototipo rápido de modelos o implantes dentales, la soldadura por láser o la rotulación de medicamentos mediante tecnología láser son avances que repercuten asimismo en el ahorro de costes y aumentan el atractivo de los materiales macromoleculares tanto para fabricantes como para usuarios.     3/ Ahorro de costes.  Además del aumento de la funcionalidad o de la estética, los plásticos ofrecen la gran ventaja de ahorrar una gran cantidad de dinero en la fabricación de aparatos médico-técnicos y en el montón de consumibles que se necesitan diariamente en los hospitales. Su fabricación resulta más sencilla y más económica, sobre todo cuando se trata de grandes series. Los polímeros ofrecen precisamente lo que, digámoslo así, se desearía en el sector sanitario: un "principio activo" para frenar el aumento de los costes del sistema de la Seguridad Social. La "tecnología médica" genera un lucrativo y dinámico mercado. Recientes estudios realizados por importantes proveedores de materias primas arrojan un volumen de negocio de ciento setenta mil millones de euros en el mercado mundial. El 40 % de dicho volumen se adscribe a los EE. UU. y aproximadamente el 26 % a Europa, representando Alemania un 8 por ciento de la demanda mundial. Se estima crecimiento anual en aproximadamente un 6 por ciento. El consumo actual de plásticos por parte de la tecnología médica se sitúa en unos tres millones de toneladas, siendo el cincuenta por ciento de dicha cantidad destinado a la fabricación de productos sanitarios de todo tipo y el otro cincuenta por ciento a la fabricación de envases del sector sanitario.  Los efectos de la presión de costes en el sector sanitario se hacen notar hasta en la metodología de trabajo habitual de consultas y hospitales. Esto hará que en el futuro los complejos sistemas de esterilización y limpieza del instrumental médico se consideren cada vez menos viables. La tendencia a utilizar productos de un solo uso, como son las populares jeringas desechables, es cada vez más ostensible. Los plásticos comunes, en su mayoría relativamente económicos, ofrecen una gran oportunidad de negocio. APLICACIONES BIOMÉDICAS DE LOS MATERIALES POLIMÉRICOS:    Según los estudios realizados, los plásticos comunes como el polietileno (PE) y el policloruro de vinilo (PVC) son, con mucho, los plásticos más demandados (un 30 por ciento respectivamente). Les sigue el poliestireno (PS) con un 20 por ciento y el polipropileno (PP) con un 13 por ciento. Este ranking pone de manifiesto que la demanda de los denominados plásticos de alta tecnología, como el ABS, el policarbonato (PC), el POM y el PET o el PMMA (plexiglás) sigue estando muy por debajo de los materiales mencionados, si bien estas "rarezas" permiten aplicaciones muy específicas y eficaces, además de proporcionar un ahorro sorprendente en los costes.  De una forma genérica, los campos de aplicación de artículos de plástico en la medicina pueden clasificarse en dos grupos de productos principales.                  A/ Uno de ellos son las piezas relativamente sencillas, como pueden ser jeringas, pipetas o cápsulas y placas Petri que, sin embargo, tienen especificaciones y/o condiciones de fabricación muy estrictas. En el caso de las jeringas y las pipetas, se exige un alto nivel de calidad en   temas como la redondez y la sección de la apertura, mientras que en el caso de las cápsulas Petri se da preferencia al mantenimiento de la precisión en la forma.           B/ El segundo grupo está integrado por productos médicos que podrían definirse como sistemas, como los inhaladores o las jeringas de insulina. Este tipo de productos incorpora varias piezas complejas que deben cumplir una función específica, como el almacenamiento y la ulterior pulverización o la dosificación de preparados farmacológicos.  A continuación se expondrán algunos ejemplos más específicos de aplicaciones recientes en el campo biosanitario en función de los siguientes materiales:   POLISULFURO DE FENILENO PPS. POLIESTIRENO PE. POLICARBONATO PC. POLIÓXIDO DE METILENO (POM). COPOLÍMERO DE CICLOOLEFINA COC. POLIURETANO PUR. POLÍMERO DE CRISTAL LÍQUIDO LCP. SILICONAS. POLIPROPILENO PP.   POLISULFURO DE FENILO (PPS).  A largo plazo el polipropileno podría perfilarse como el material por excelencia en este mercado, puesto que se trata de un termoplástico que no sólo dispone de las propiedades más solicitadas, sino que ofrece además una excelente relación calidad-precio.         La empresa Dräger Medical ha pensado en el plástico a la hora de concebir su nuevo Equipo de anestesia"Julian".   La utilización del plástico técnico PPS (polisulfuro de fenileno) no sólo supuso un importante ahorro en la producción (sobre todo cuando se trataba de grandes cantidades); sino también una considerable reducción del peso en comparación con la versión metálica.           Tanto la resistencia química y térmica de las placas de moldeo PPS Europlex de Röhm como su elevadísima resistencia al choque se salen de los habituales.     Este material, virtualmente irrompible, resiste a la deformación por calor a 174 C y soporta la esterilización frecuente por vapor recalentado a 134ºC . Por ello, encuentra una amplia gama de aplicaciones, entre otras en las cubas para el sector médico.   POLIESTIRENO (PE).       La empresa Storopack con domicilio social en Metzingen (Alemania) emplea con éxito el material Neopor, un poliestireno expandible de Basf con agente de expansión incorporado, para la fabricación de cajas destinadas al transporte de sangre conservada y órganos para trasplantes. Razón decisiva para la utilización de este material es su excelente capacidad termoaislante, ya que para la medicina de trasplantes moderna una temperatura constante durante el transporte constituye la base indispensable de un transporte correcto. Para los órganos se precisan temperaturas de transporte de entre +4 y + 8°C mientras que la plaqueta sanguínea debe transportarse a temperatura ambiente ( 22 °C ). El Neopor se distingue por su buena capacidad de aislamiento térmico, tanto al frío como al calor, pero también por poseer una gran resistencia a la compresión, capacidad de amortiguar golpes, por su ligereza y por su resistencia a la humedad.      La eficacia de las prótesis de cadera actuales, que combinan acero y polietileno, ha quedado sobradamente demostrada, pero siguen sufriendo un fuerte desgaste a largo plazo. Mientras el acero presenta una durabilidad casi ilimitada, el material plástico utilizado, que suele ser un PE de peso molecular ultra-alto, sufre un desgaste demasiado elevado, lo que tiene como consecuencia graves efectos secundarios: en primer lugar, la prótesis tiene un juego cada vez mayor y, en segundo lugar, las partículas de PE resultantes del desgaste se depositan en el tejido. Todavía no se han obtenido resultados concluyentes en el estudio de los efectos que tiene el depósito de partículas de plástico en los tejidos del organismo, pero se considera que es perjudicial para la salud. Se ha puesto en marcha un proyecto auspiciado por la Unión Europea basado en la optimización de los plásticos con tratamiento por radiación. Se ha demostrado que la radiación de este tipo de implantes modifica las propiedades del material polímero en cuestión. Mientras que el desgaste por fricción, por ejemplo, se ve mejorado, empeoran el módulo de elasticidad, el límite elástico, la resistencia a la rotura y la dureza. Según BGS (Beta-Gamma-Service GmbH), ahora es cuestión de encontrar un común denominador que suponga una solución para todos los requisitos.   POLICARBONATO (PC)/POLIURETANO (PUR).       El Apec HT, el policarbonato de alta resistencia térmica de Bayer, se está convirtiendo en la mejor opción para los fabricantes de artículos y aparatos médicos. Con este material se fabrica, por ejemplo, la válvula de seguridad de la máscara respiratoria.         Dow Plastics ha creado el primer sistema de autotransplante de venas endoscópico, que se utiliza como técnica adjunta durante la operación de bypass. Estos instrumentos de próxima generación para bypass están siendo fabricados con termoplásticos de ingeniería. Son desechables, largos y delgados, con el fin de permitir su paso por las pequeñas incisiones, pero lo suficientemente sólidos para resistir la fuerza aplicada por el cirujano. También debían ser lisos, sin aristas agudas que pudieran dañar la vena.   Para las puntas transparentes en forma de cuchara del disector subcutáneo y el retractor subcutáneo, se utilizaron las resinas de policarbonato, debido a su solidez, resistencia a la esterilización gamma y, sobre todo, a sus excelentes características ópticas, que permiten al cirujano ver claramente la posición de la vena en todo momento.     Las resinas de policarbonato Calibre con fibra de vidrio se seleccionaron para los mangos de los instrumentos, por la rigidez que proporcionan, su resistencia y sus características de flujo. La forma de los mangos era especialmente importante debido a que, además de ser resistentes y cómodos para los cirujanos, debían acomodar diversos dispositivos ópticos, que se insertan en el mango. Los elastómeros de poliuretano termoplástico Pellethane, se utilizan para el soporte de la lente situada en el interior de cada mango.   COPOLÍMERO DE CICLOOLEFINA (COC).       Los plásticos han contribuido asimismo a que por fin el eterno temor del paciente a las agujas de las jeringuillassea cosa del pasado gracias al desarrollo de sistemas de inyección sin aguja. La aceptación del tratamiento es mayor y se contribuye a una nueva tendencia que se impone no sólo por razones de costes: la autoadministración de medicamentos por parte del paciente. Ticona refiere un sistema de inyección de un solo uso sin aguja de la empresa británica Weston Medical con el que se puede inyectar bajo la piel la dosis deseada del medicamento en estado líquido en menos de medio segundo. El propulsor es un muelle accionado por gas. Los sistemas de primera generación utilizaban cápsulas de vidrio para el almacenamiento y la administración del medicamento.   Los sistemas actuales utilizan cápsulas de "TopPac", un copolímero de ciclo-olefina (COC) de Ticona. Según los datos del propio fabricante, este cambio ha simplificado la producción y, por consiguiente, abaratado los costes. Otras ventajas aportadas por los sistemas fabricados en COC son el peso reducido, una eficaz barrera de vapor y la posibilidad de ser esterilizados con todos los métodos estándar, incluyendo los que utilizan una radiación altamente energética.   POLIÓXIDO DE METILENO (POM).       Los componentes funcionales de un nuevo inhalador para enfermos de asma producidos por la empresa Glaxo Wellcome se realizan ahora con Hostaform (POM), (también con ABS de Bayer AG, y "Celanex" (PBT), un plástico de ingeniería de Ticona). Además de las exigencias técnicas, el material utilizado debía ser compatible con la medicación y cumplir con las legislaciones establecidas. Lo principal en esta aplicación es que los componentes debían tener una baja resistencia a la fricción y una relación balanceada entre rigidez, resistencia y propiedades de flexión, así como la capacidad de mantener las mismas características durante un proceso de inyección continuado.   Este inhalador de polvo, también de la casa alemana Sofotec GmbH, es muy fácil de usar y se emplea en el tratamiento a largo plazo de afecciones de las vías respiratorias. Hasta la fecha estos inhaladores eran de un solo uso, lo que encarecía su utilización a largo plazo. Ahora el inhalador funciona con cartuchos recargables y puede utilizarse hasta un año. Los sistemas de inyección sin aguja lanzados al mercado por la antigua casa berlinesa Rösch AG, también reutilizables, parece que se ofrecen a un precio algo más económico. En este caso el fármaco líquido también se administra al tejido subcutáneo a través de la piel aplicando una alta presión. La presión necesaria se genera mediante un muelle comprimido situado en el interior. La profundidad de penetración oscila entre los 4 y los 9 mm , en función del volumen inyectado. Los elementos funcionales principales de esta jeringa sin aguja están fabricados en el plástico técnico POM (resinas acetálicas). Puede prescindirse de la esterilización. El fabricante proporciona adaptadores intercambiables o dosificadores que garantizan una aplicación cómoda y eficaz en pacientes diabéticos o en el tratamiento de pacientes neoplásicos, por ejemplo.   POLÍMERO DE CRISTAL LÍQUIDO LCP       El polímero de cristal líquido LCP ha sustituido a las piezas de poliaril sulfona (PAS), debidas al cuarteamiento que sufrían provocado por los choques térmicos de esterilizaciones repetitivas de una jeringa-pistola dental. LaNu-gun fabricada por Centrix  incorpora un inserto de acero en la punta. La pistola aplica unas resinas composite que sustituyen, tanto para la restauración cosmética como para los empastes, a los tradicionales de amalgama metálica.   La Nu-gun fabricada por Centrix  incorpora un inserto de acero en la punta. La pistola aplica unas resinas composite que sustituyen, tanto para la restauración cosmética como para los empastes, a los tradicionales de amalgama metálica.       La firma 3M Medical Products ha rediseñado un cartucho para grapas quirúrgicas para obtener mejor flujo y resistencia en paredes delgadas, sustituyendo el material anterior, policarbonato reforzado con fibra de vidrio, que por la reducción de dimensiones externas se arqueaba y bloqueaba al disparar las grapas, por el polímero de cristal líquido (LCP) Vectra de Hoechst Celanese. Esta sustitución ha permitido cumplir los objetivos propuesto sin necesidad de alterar los moldes.   SILICONAS La compañía Dow Corning ha decidido dejar el mercado de prótesis de pecho fabricados de silicona por temor a los pleitos y demandas que proliferan en Estados Unidos. Basf, DuPont, Exxon, Montell y Shell, entre otras compañías, también han tomado una medida similar, causando trastornos y problemas de suministro de estas prótesis implantadas en el cuerpo humano.   POLIPROPILENO (PP). A largo plazo el polipropileno podría perfilarse como el material por excelencia en este mercado, puesto que se trata de un termoplástico que no sólo dispone de las propiedades más solicitadas, sino que ofrece además una excelente relación calidad-precio.   REFERENCIAS http://www.eis.uva.es/~macromol/curso04-05/bio2/ Materiales aplicados para Biomedica A donde quiera que miremos en nuestro entorno, estamos rodeados de materiales que han sido dispuestos para un sinfín de aplicaciones de todo tipo. Actualmente la ciencia de los materiales ha crecido mucho, por lo que se ha hecho necesaria una clasificación práctica que es de gran utilidad para distinguir a los materiales con base en sus funciones principales, ya sean mecánicas (estructurales), biológicas, eléctricas, magnéticas u ópticas (Askeland 17). El presente trabajo está destinado a una rama de los materiales que se ha desarrollado ampliamente en los últimos años, esta es materiales para usos biomédicos. Cada día se realizan más investigaciones acerca de este tema, ya que la situación actual acarrea problemas de salud que en el pasado no se podía imaginar que se combatirían algún día. Los materiales empleados para usos biomédicos se conocen como biomateriales: “se considera como biomaterial cualquier material diseñado para actuar interfacialmente con sistemas biológicos con el fin de evaluar, aumentar o sustituir algún tejido, órgano o función del cuerpo” (Rojo 3). Los biomateriales se pueden clasificar en naturales, por ejemplo el colágeno y las fibras proteicas, y sintéticos, como metales, cerámicas o polímeros. El paso inicial del desarrollo de los biomateriales sucedió en la década del 50, con el uso de procedimientos empíricos para adaptar materiales convencionales a aplicaciones biomédicas. Esto fue generando respuestas a los desafíos planteados por la necesidad de producir dispositivos biomédicos de alto rendimiento (Ciencia hoy 6). El uso de materiales no biológicos en medicina es, sin embargo, muy anterior a la década de los 50s. Sus primeros antecedentes documentables se remontan al siglo XXX a.C., en el antiguo Egipto. También en las civilizaciones clásicas de Grecia y Roma (siglo VII a.C. a siglo IV d.c.) se usaron materiales no biológicos, en particular, metales y algunos otros naturales para el tratamiento de heridas y de algunas enfermedades. Ya en la era moderna, en la Europa del siglo XVI se empleó el oro y la plata para la reparación dental y más tarde hilos de hierro para la inmovilización de fracturas óseas. Los avances tecnológicos de fines del siglo XIX dieron un fuerte impulso a la búsqueda de metales que pudieran ser utilizados en el interior del cuerpo en particular el desarrollo de la anestesia, de la cirugía en condiciones estériles y de los rayos X. Pero al poco tiempo de la aplicación de metales para este fin, aparecieron inconvenientes causados por la corrosión y falta de propiedades mecánicas, necesarias para que el dispositivo cumpliera adecuadamente la función para la que fue diseñado. Para superar estos inconvenientes se investigaron nuevas aleaciones metálicas, entre las que cabe mencionar las de cromo-cobalto y los aceros inoxidables con 18% de níquel y 8% de cromo. Hacia 1940 se mejoró la resistencia a la corrosión de los aceros mediante el agregado de 2-4% de molibdeno. Hacia 1960 se redujo la cantidad de carbono en estos aceros inoxidables a menos del 0,03%, por lo que se logró una importante mejoría adicional. Posteriormente, la introducción del titanio y de sus aleaciones con niobio y tantalio extendió el campo de aplicación de los metales. (Ciencia Hoy 9). De igual manera, la aplicación de biomateriales no metálicos comenzó también desde la antigüedad. Durante la Edad Media fueron utilizados en ligaduras destinadas a detener hemorragias y en algunos de los procedimientos quirúrgicos. Su desarrollo se aceleró a principios de este siglo con el descubrimiento de materiales para fabricar hilos de sutura capaces de ser degradados y absorbidos por el organismo. Sin embargo, la investigación sistemática y planificada de los materiales útiles para la fabricación de prótesis e implantes sólo surge después de la segunda Guerra Mundial como consecuencia del avance del conocimiento en ciencia y tecnología de materiales. (Ciencia Hoy 9). La observación clínica de que la inclusión de partículas metálicas en los cuerpos de los soldados heridos era bien tolerada, otorgó a los médicos un criterio empírico que justificó el uso de implantes metálicos para corregir daños en el cráneo o para la fijación interna de fracturas. La comprobación de que los pilotos de guerra no sufrieron alteraciones en la funcionalidad del ojo frente a inclusiones oculares de astillas de polimetilmetacrilato, polímero vítreo empleado en las ventanillas de los aviones, condujo al desarrollo de las lentes intraoculares fabricadas con este material. Estas son consideradas aún hoy en día como uno de los implantes más exitosos. El polimetilmetacrilato también se usa con éxito en cirugía ortopédica como cemento para la fijación de prótesis. (Ciencia Hoy 9). Hasta aquí se ha ejemplificado la forma en la que surgieron los biomateriales, algunos fueron tan útiles en su momento que se siguen empleando en la actualidad, así mismo, algunos otros fueron tan perjudiciales que obligaron al ser humano a crear toda una ciencia para el estudio de materiales que atiendan una serie de lineamientos necesarios para su funcionalidad dentro del cuerpo humano, Rojo menciona:  Para que un biomaterial cumpla con las expectativas requeridas a su función, ha de cumplir una serie de requisitos como son poseer una biofuncionalidad específica, esto es, cumplir con la función para la que ha sido diseñado, presentando además una respuesta en términos de biocompatibilidad aceptable. Esta última característica afecta además tanto al material en sí como a los productos derivados de la degradación físico-química de éste. La medida de la biocompatibilidad es sin embargo algo más complejo de evaluar. Esto se debe a que la respuesta biológica puede ser tenida en cuenta a distintas escalas, por ejemplo desde las células que componen el tejido adyacente hasta la respuesta inmunológica del paciente e incluso la pura supervivencia de éste (3). Al caer en cuenta de lo importante que es la biocompatibilidad en un biomaterial, se comienzan a integrar distintas disciplinas, entre ellas ingeniería y medicina, para la caracterización de estructura y superficie de los materiales, y sus efectos correlacionados con las respuestas biológicas observadas. Es entonces cuando se comienza la incorporación de materiales cerámicos para el reemplazo de partes óseas y el desarrollo de materiales compuestos para la creación de órganos artificiales, injertos, etc. (Ciencia Hoy 9). Atendiendo las necesidades específicas de cada aplicación, se puede recurrir a diferentes materiales para distintas finalidades, en la tabla 1 muestra algunos biomateriales empleados para cuestiones determinadas: En resumen, los biomateriales se pueden clasificar en metálicos, cerámicos y poliméricos. Debido a la gran variedad y versatilidad de los últimos,  en años recientes se han dedicado arduas investigaciones para su máximo aprovechamiento:  Por lo tanto, los materiales más empleados hoy día en biomedicina son los biopolímeros, se han mencionado algunos ejemplos de sus usos, pero existe una gran variedad, dentro de cual también se puede encontrar: uso de hidrogeles diversos que están comenzando a requerirse en aplicaciones de contacto con sangre y oculares debido a la baja adsorción de proteínas que poseen y a la capacidad de lubricación, uso de polímeros de recubrimiento como siliconas y fluorocarbonos para aplicaciones cardiovasculares, uso de materiales bio-readsorbibles que son interesantes porque se eliminan sin necesidad de una nueva cirugía. Los biopolímeros más utilizados como materiales readsorbibles son los hidroxiácidos que se degradan hasta la mitad de su masa en pocos meses (Biomateriales). En general, existe una gran gama de materiales con aplicaciones biomédicas capaces de sustituir una función dentro del organismo, sin embargo, aún hay mucho por hacer, puesto que a pesar de que se ha vencido casi por completo el problema de la biocompatibilidad y que se ha logrado la inserción de materiales duraderos, todavía persisten algunos detalles como el desgaste, en algunos casos, la dureza en otros, etc. De aquí que se esté dedicando gran esfuerzo al estudio de materiales compuestos que vengan a mejorar los biomateriales disponibles en la actualidad. Bibliografía.- Ciencia e Ingeniería de los Materiales. Ronald R. Askeland, Pradeep P. Phule, pág. 17. Nuevos Materiales para una Nueva Era. CIENCIA HOY 6, 1990.  La evolución del campo de los biomateriales. CIENCIA HOY 9, 1998. Consultado el 30 de abril de 2009 de:  Derivados poliméricos de eugenol para aplicaciones biomédicas. Luis Rojo. Madrid 2008. Pág. 3-8. Consultado el 30 de abril de 2009 de: < http://eprints.ucm.es/8123/1/T30402.pdf> REFERENCIA http://nanoudla.blogspot.mx/2009/05/materiales-aplicados-para-biomedica.html Metales en aplicaciones biomédicas: biometales Los metales se usan ampliamente en muchas aplicaciones biomédicas. Ciertas aplicaciones son específicas para sustituir tejidos dañados o defectuosos a fin de restablecer una función, por ejemplo las aplicaciones ortopédicas en las que parte o la totalidad de un hueso o articulación es sustituida o reforzada con aleaciones de metal. En las aplicaciones de odontología, los metales se usan como material de relleno para obturaciones, en tornillos de soporte para implantes dentales y como material de sustitución dental. Las aleaciones de metal, que sustituyen a los tejidos biológicos dañados, restablecen las funciones o están en contacto constante o intermitente con los fluidos corporales, se conocen colectivamente como biomateriales o como en este caso nos enfocamos en los médicos, se llaman biometales. Claro está que los metales que se usan en instrumentos médicos, dentales y quirúrgicos así como los metales que se usan en prótesis externas , no se clasifican como biomateriales porque no están expuestos a los fluidos corporales de manera continua o intermitente. En esta sección analizan los biometales que se usan a menudo en aplicaciones estructurales importantes, como implantes y dispositivos de fijación para diversas articulaciones (como la cadera, rodilla, hombro tobillo o muñeca) y para los huesos del cuerpo. Los biometales tienen características específicas que los hacen apropiados para ser aplicados al cuerpo humano. El ambiente interno del cuerpo es altamente corrosivo y puede degradar al material implantado (ortopédico o dental) lo cual daría lugar a la liberación de moléculas o iones dañinos. Así pues la principal característica de un biometal es su biocompatibilidad, la cual se define como estabilidad química resistencia a la corrosión y no ser carcinogénico ni toxico cuando se usan en el cuerpo humano. Una vez que la biocompatibilidad del metal ha sido establecida, la segunda característica importante es que sea capaz de soportar tensiones grandes y variables (cíclicas) en el ambiente altamente corrosivo del cuerpo humano. La importancia de la capacidad del metal para soportar cargas puede ser apreciada si se considera que la persona promedio puede experimentar entre 1 y 2.5 millones de ciclos de tensión en su cadera cada año (a causa de sus actividades normales diarias). Esto se traduce en un total de 500 y 100 millones de ciclos de tensión en un periodo de 50 años. Por lo tanto un biomaterial debe ser fuerte y resistente a la fatiga y el desgaste en un ambiente altamente corrosivo. LOS METALES Los metales puros como el Co, Cu Ni son considerados tóxicos en el cuerpo humano por otra parte los metales puros como el Fe, Al, Au, Ag tienen una biocompatibilidad moderada, algunos aceros inoxidables y aleaciones de Co-Cr tienen también una compatibilidad moderada. En la práctica los metales que se usan más a menudo en el cuerpo humano para aplicaciones que soporten cargas son los aceros inoxidables, las aleaciones a base de cobalto y de titanio. ACEROS INOXIDABLES Se analizaron los ferriticos, martensiticos y austeniticos. En las aplicaciones ortopédicas, el acero inoxidable austensinico 316L (18 Cr,14 Ni,2.5Mo-f138) es el que se usa más a menudo. Este metal tiene aceptación por que es relativamente barato y se puede moldear fácilmente con las técnicas existentes para moldear metales. El tamaño de gramo ASTM apropiado es de 5 o más fino. El metal se usa con frecuencia en el estado trabajando en frio a 30 por ciento para mejorar su elasticidad, resistencia a la rotura y resistencia a la fatiga, en comparación con el estado reconocido. La principal desventaja es que este metal no es apropiado para uso prolongado a causa de su limitada resistencia a la corrosión dentro del cuerpo humano. En consecuencia las aplicaciones más eficaces las encuentras en tornillos para huesos placas clavos intramedulares para huesos y numerosos tornillos fueron utilizados con propósitos de estabilización. Estos se quitan después de una rehabilitación. Aleaciones a base de cobalto En los implantes ortopédicos se utilizan principalmente cuatro tipos de aleaciones a base de cobalto 1) aleación fundida Co-28 Cr-6 Mo (ASTM75), 2) aleación forjada Co-20Cr-15W10 Ni (ASTM F 90), 3) aleación fundida Co-28Cr-6 Mo tratada térmicamente (ASTM F 799) y 4) aleación forjada Co-35Ni-20Cr-10 No (ASTM F 562). Como en el caso de los aceros inoxidables, el alto porcentaje de Cr contenido en estas aleaciones promueve la resistencia a la corrosión mediante la formación de una capa pasiva. Se debe señalar que la resistencia a la corrosión de estas aleaciones, a largo plazo es muy superior a la del acero inoxidable. La aleación F75 es una aleación fundida que produce un tamaño de grano grueso y también tiende a crear una microestructura nucleada (una estructura no equilibrada). Estas dos características son indeseables en las aplicaciones por que dan por resultado un componente débil. La aleación F799 tiene una composición similar a la de la aleación F75 pero se forja para darle su forma final en una seria de pasos. Las primeras etapas del forjado se realizan en caliente para permitir el flujo significativo y las etapas finales se realizan en frio para darles endurecimiento. Esto mejora las características de resistencia de la aleación en comparación con la F75. La aleación F90 contiene un nivel significativo de Ni y W para mejorar sus características de maquinado y fabricación. En el estado reconocido sus propiedades corresponden a las de F75 pero con 44% de trabajo en frio su elasticidad, resistencia a la rotura y resistencia a la fatiga casi duplican a la F75 sin embargo hay que tener cuidado para lograr que las propiedades sean uniformes en todo el componente porque de lo contrario esta propenso a fallas. Finalmente la aleación F562 posee por amplio margen la combinación mas eficaz de dureza ductilidad y resistencia a la corrosión. Esta aleación esta trabajada en frio y endurecida por envejecimiento hasta un límite elástico superior a 1795 Mpa se usan en dispositivos de fijación permanente y en componentes de articulaciones. Aleaciones de titanio Las aleaciones de titanio incluso las alfa, las beta y las alfa-beta comercialmente puras, fueron descritas. Cada aleación tiene características mecánicas y de moldeo que son atractivas para diferentes aplicaciones. Lo cierto es que estas aleaciones tienen una notable resistencia a la corrosión. La resistencia de estas aleaciones a la corrosión superior tanto a la del acero inoxidable como a la de las aleaciones de cobalto-cromo. Su resistencia a la corrosión proviene de su capacidad para formar una capa protectora de Oxido TiO2 a menos de 535 °c. Desde el punto de vista ortopédico, la excelente biocompatibilidad del titanio, su alta resistencia a la corrosión y su bajo modulo de elasticidad son sumamente deseables. El titanio comercialmente puro (CP-f67) es un metal de solidez relativamente baja y se usa en las aplicaciones ortopédicas que no requieren alta resistencia, como tornillos, grapas para cirugía espinal. Las aleaciones alfa contienen al (estabilizador alfa), Sn, y/o Zr no puede endurecerse apreciablemente por tratamiento calórico y, por lo tanto no ofrecen ventajas significativas sobre las aleaciones CP en las aplicaciones ortopédicas. Las aleaciones alfa-beta contienen tanto estabilizadores alfa (A1), como beta (V o Mo). En consecuencia, una mezcla de las fases alfa y beta coexiste a temperatura ambiente. El tratamiento por solución puede aumentar la resistencia de esas aleaciones entre 30 y 50 % en comparación con el estado reconocido algunos ejemplos de aleaciones de aleaciones alfa-beta utilizadas en aplicaciones ortopédicas son Ti-6 Al-4 V(F1472), Ti-6 Al-6 Al-7 Nb y Ti-5 Al-2.5 Fe. La aleación F1472 es la más común de las aplicaciones ortopédicas, como el remplazo de articulaciones completas. Las otras dos aleaciones se usan en vástagos femorales de cadera placas tornillos varillas y clavos. Las aleaciones beta (que contiene principalmente estabilizadores beta) son excelentes para la forja por qué no se endurecen por deformación. Sin embargo pueden ser tratados por la solución y envejecidas hasta alcanzar niveles de resistencia más elevados que los de las aleaciones alfa-beta. De hecho entre todas las aleaciones de titanio utilizadas para fabricar implantes ortopédicos, las aleaciones beta son las que contienen el modulo de elasticidad más bajo. Las propiedades mecánicas de las aleaciones para aplicaciones ortopédicas, las principales desventajas de las aleaciones de titanio en aplicaciones ortopédicas es su mala resistencia al desgaste y su alta sensibilidad a las grietas. Debido a su mala resistencia al desgaste no se deben usar en superficies de articulaciones como las de la cadera y rodilla a menos que reciban un tratamiento superficial mediante proceso s de implantación iónica. En las propiedades críticas de los implantes ortopédicos figuran un alto limite elástico (para resistir la deformación plástico bajo carga), la resistencia a la fatiga (para resistir cargas cíclicas), La dureza para resistir el desgaste cuando la articulación está dañada y curiosamente un bajo modulo de elasticidad para lograr la proporcionalidad en el soporte de la carga entre el hueso y el metal. Para entender esto con claridad considere que esto antes de una fractura todas las fuerzas actuantes de músculos tendones huesos están en equilibrio después de la fractura ese equilibrio se pierde y se necesita una operación para unir el componente fracturado junto con todos sus fragmentos. A implantes ortopédicos y estabilizar la fractura si la fractura se reconstruye perfectamente el hueso seguirá siendo capaz de soportar una porción significativa de la carga y el implante actuara principalmente como la estructura en torno a la cual el hueso fracturado se reconstruye. REFERENCIA http://html.rincondelvago.com/metales-en-aplicaciones-biomedicas.html http://eprints.ucm.es/13207/1/T32550.pdf http://eprints.ucm.es/13207/