Las biocerámicas se introducen en una época (década de los
70) en la que comenzaban a detectarse fracasos en los biomateriales utilizados
hasta ese momento, como eran el acero, aleaciones de cobalto y polimetil
metacrilato.
De los biomateriales cerámicos, a primera vista podría
pensarse que su principal ventaja es su baja reactividad química, por tanto, su
carácter inerte, que conlleva una clara biocompatibilidad. Pero no todas las
biocerámicas son inertes y, de hecho, muchos materiales cerámicos que se
utilizan en cirugía reconstructiva son bioactivos.
El fracaso se debía, entre otras razones, a la encapsulación
de estos materiales, lo que hizo dirigir la mirada hacia las cerámicas, en un
intento de buscar una buena oseointegración. Sin embargo, la fragilidad de las
biocerámicas restringió, en gran medida, su campo de aplicación, seleccionando
sólo funciones que no necesitaran elevadas prestaciones mecánicas, a excepción
de la alúmina y la zirconia, que se emplearon y emplean en articulaciones de
cadera. Hay que tener presente que las biocerámicas podrían ser los
biomateriales ideales, ya que poseen una buena biocompatibilidad y
oseointegración y, a su vez, son los materiales más parecidos al componente
mineral del hueso. Es muy frecuente utilizar los tres tipos, metálicos,
cerámicos y poliméricos, en la fabricación de una prótesis.
Entre los cerámicos bioreabsorbibles, destacan la
hidroxiapatita (HA) porosa, el fosfato tricálcico y el cemento de
hidroxiapatita.
Hidroxiapatita de segunda generación
Presenta buenas propiedades como biomaterial, tales como
biocompatibilidad, bioactividad, osteoconductividad y unión directa al hueso. Uchida
y colaboradores, en 1992, también confirmaron la capacidad de la hidroxiapatita
porosa como soporte en la liberación sostenida de medicamentos, que presenta
como ventaja frente a los polímeros que
tiene alta biocompatibilidad, no tiene lugar el deterioro térmico de la
droga o medicamento, toda la droga o medicamento es liberado, no quedando parte
del mismo atrapada en el compósito, la liberación ocurre en un periodo más
largo, presentan gran estabilidad mecánica y la liberación puede ser controlada
teniendo en cuenta el tamaño de poro de la cerámica.
Nolan y colaboradores en (1993), también ensayaron con
hidroxiapatita de calcio en sistemas liberadores.
Vidrios bioactivos
Dichos materiales se elegían debido a que eran bioinertes
(es decir, se buscaba que no interaccionara con el organismo por considerarse
lo más adecuado). Pero debido a que realmente no existe ningún material que no
reaccione con el organismo, estos materiales propiciaban reacciones de
encapsulación y en el caso de los metales, corrosión. Además, los metales, que
son más fuertes y rígidos que el hueso, promueven la resorción ósea mediante la
protección del esqueleto de alrededor de sus niveles de estrés normales. Como
consecuencia, el implante se acaba aflojando haciendo necesaria otra
intervención quirúrgica.
Desde su descubrimiento, el Bioglass®, un vidrio bioactivo
de silicio, (1985 utilizado por primera vez en medicina) ha sido el vidrio
bioactivo más investigado para aplicaciones médicas, así como el más usado. Los
niveles de silicio juegan un papel de vital importancia en lo referente a la
unión y formación del nuevo hueso, demostrando que la rapidez del proceso puede
variar en función del porcentaje del elemento (siendo más lenta cuanto mayor es
el porcentaje de silicio en el vidrio, pudiendo llegar incluso a no presentar
unión directa entre el material y el hueso).
Los vidrios de fosfato también se han desarrollado para uso
médico. Debido a que sus constituyentes están presentes en la fase orgánica
mineral del hueso, poseen una afinidad química con el mismo. La solubilidad, al
igual que los vidrios de silicio, puede ser controlada modificando su
composición, y por lo tanto tienen una potencial aplicación como materiales
reabsorbibles.
Este tipo de vidrios se degrada más rápidamente debido a su
baja durabilidad química y, por lo tanto, son capaces de convertirse
completamente en un material de tipo HA. Además, se ha demostrado que son
también capaces de soportar la proliferación celular, así como procesos de diferenciación
in vitro. La preocupación con el uso de este tipo de material radicaba en la
posible toxicidad que pudieran presentar los iones de borato que se liberan al
medio. Sin embargo, se ha demostrado que no resulta tóxico a las
concentraciones a las que sería usado y por lo tanto en este aspecto, sería
seguro su uso.
Polividrios
Los vidrios y vitrocerámicas bioactivos apuntan otra utilidad en el campo de las cerámicas, la posible eliminación de células cancerígenas en huesos, mediante el método de hipertermia. Este método consiste en un calentamiento selectivo sobre una determinada zona. Por encima de 43ºC, las células cancerígenas, con menos vasos sanguíneos y terminaciones nerviosas, por tanto, menos oxigenadas que el resto de las células, son las primeras en morir cuando se les aplica un tratamiento térmico. Si éste es selectivo, esto es, 43ºC con un control en el tiempo de aplicación, se puede conseguir atacar a las células cancerosas sin alterar a las células sanas. La inclusión de agregados de material ferro o ferrimagnético en los vidrios y vitrocerámicas bioactivos es una posible solución a este problema. Por un lado, se logra la unión y crecimiento de hueso con la vitrocerámica bioactiva y, por otro, un aumento controlado de la temperatura mediante el ciclo de histéresis del material magnético y las corrientes de Foucault inducidas por un campo magnético externo variable con el tiempo.
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