Biomateriales

1. Se encontró una muestra de un material cuya espectroscopia óptica de emisión muestra los siguientes resultados:

Se observó (ver figura) que al material se le había realizado un tratamiento de superficie que se analizó mediante XRF obteniéndose los siguientes resultados (% en peso): Zn 72.6%, Fe 24.2, Cl 1.9%, Al 0.4%, Si 0.4%, Ca 0.1% y S 0.2%. También se realizaron pruebas de indentación (ver tabla).

El material encontrado es un biomaterial? El tratamiento de superficie mejoró su biocompatibilidad? Si es así, que usos podría dársele (p.ej. ortopédico, cardiovascular etc)?

R/ Estudios en animales han reportado que un stent de hierro puro implantado en la aorta abdominal de conejos y cerdos y en la arteria coronaria de conejos son seguros y presentan una alta biocompatibilidad. , , Los biomateriales empleados en estos estudios, están destinados a hacer una interfase con sistemas biológicos para tratar un tejido, por lo tanto según los resultados de la espectroscopía óptica de emisión el material antes del tratamiento tiene un 99.58% de Fe, y de acuerdo a lo reportado en los estudios previos, podemos asumir que el hierro es un biomaterial.

El análisis mediante XRF mostró la presencia de Zinc en alto porcentaje posterior a la modificación de superficie sobre el material original (hierro). Un estudio mostró que la implantación de iones Zinc en la modificación de superficie de stent de titanio aumentó la biocompatibilidad. Debido a que, la biocompatibilidad hace referencia a la habilidad de un biomaterial para llevar a cabo una función deseable con respecto a una terapia médica, sin producir efectos indeseables locales o sistémicos en el beneficiario, generando una respuesta celular o tisular benéfica en una situación específica, podemos decir que esta modificación de superficie puede llegar a cumplir con estos parámetros como lo muestra el estudio nombrado. Sin embargo, es indispensable evaluar este biomaterial en el contexto en el cual será utilizado, para saber si realmente mejoró la biocompatibilidad.

Por otro lado, en la prueba de indentación se observó que el material después del tratamiento fue más blando y por lo tanto menos frágil. De acuerdo a la función que cumplirá este biomaterial sus características mecánicas deben ser compatibles con la función que va a cumplir. El tratamiento de superficie al hacerlo menos frágil permitiría su uso como stent.

2. Unos investigadores evaluaron la biocompatibilidad del acero inoxidable sin tratar, mecánicamente tratado y tratado con láser mediante la prueba del ángulo de contacto de diversos fluidos (sangre, plasma y un fluido similar en composición a los líquidos corporales). De acuerdo con lo que avalúa esta prueba y los siguientes resultados, qué material es probablemente el MÁS biocompatible? Justifique su respuesta.

R/

El ángulo que forma la superficie de un líquido al entrar en contacto con un sólido. El valor del ángulo de contacto depende principalmente de la relación que existe entre las fuerzas adhesivas entre el líquido y el sólido y las fuerzas cohesivas del líquido. Cuando las fuerzas adhesivas con la superficie del sólido son muy grandes en relación a las fuerzas cohesivas, el ángulo de humectancia es menor de 90 grados sexagesimales, teniendo como resultado que el líquido moja la superficie. De acuerdo a los resultados de los ángulos en la tabla los valores más pequeños están relacionados con el acero inoxidable tratado con laser.

Los primeros eventos de la superficie que se producen rápidamente tras la implantación de un biomaterial en fluidos

...