Polímeros
Los biopolímeros son macromoléculas presentes en los seres vivos. Una definición de los mismos los considera materiales poliméricos o macromoleculares sintetizados por los seres vivos. También, a raíz de nuevas disciplinas médicas como la ingeniería de tejidos, como biopolímeros también se incluyen materiales sintéticos con la particularidad de ser biocompatibles con el ser vivo (normalmente con el ser humano).- ........................................................................:https://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Biopol%C3%ADmero&printable=yes
Biopolímeros
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Introducción
Se define biomaterial como cualquier sustancia o combinación de sustancias, de origen natural o sintético, diseñadas para actuar interfacialmente con sistemas biológicos con el fin de evaluar, tratar, aumentar o sustituir algún tejido, órgano o función del organismo humano. Desafortunadamente, el término biomaterial se utiliza equivocadamente en un sentido más amplio para designar cualquier objeto utilizado en relación con la asistencia sanitaria, incluido el embalaje.
Atendiendo a su origen, los biomateriales pueden ser:
- naturales: son materiales complejos, heterogéneos y difícilmente caracterizables y procesables. Algunos ejemplos son el colágeno purificado, fibras proteicas (seda, lana ...), etc..
- sintéticos: Los biomateriales sintéticos pueden ser metales, cerámicas o polímeros y comúnmente se denominan materiales biomédicos, para diferenciarlos de los biomateriales de origen natural.
En el caso particular de los biomateriales poliméricos, se puede hacer una clasificación según el tiempo que deben mantener su funcionalidad cuando se aplican como implantes quirúrgicos.
- En el primer grupo se incluyen todos aquellos implantes que deben tener un carácter permanente, como son los sistemas o dispositivos utilizados para sustituir parcial o totalmente a tejidos u órganos destruidos como consecuencia de una enfermedad o trauma.
- En el segundo grupo, se incluyen los biomateriales degradables de aplicación temporal, es decir, aquellos que deben mantener una funcionalidad adecuada durante un periodo de tiempo limitado, ya que el organismo humano puede desarrollar mecanismos de curación y regeneración tisular para reparar la zona o el tejido afectado.
Breve historia de los biomateriales en medicina
La primera aplicación de biomateriales en medicina no se produce hasta 1860 con la introducción de las técnicas quirúrgicas asépticas. A principios de 1900 se aplican las primeras placas óseas hechas de metal con la finalidad de separar roturas o fracturas. Durante los siguientes años las aleaciones metálicas constituyen la única forma de biomateriales en uso. Sus aplicaciones se extienden desde reparaciones óseas hasta sistemas de liberación de medicamentos. No es hasta la Segunda Guerra Mundial que se produce un rápido avance en la ciencia de los polímeros, principalmente enfocado a las aplicaciones médicas. El poli (metilmetacrilato) (PMMA) fue uno de los primeros polímeros utilizados como material biomédico, aplicándose como material par reparar la córnea humana [Robinson et al., 2001].
Los polímeros no únicamente reemplazaron a otros materiales en aplicaciones médicas, como la sustitución de los catéteres metálicos por polietileno, sino que abrieron el campo a otras nuevas aplicaciones antes difícilmente asequibles. Así, en 1950 se fabrica el primer corazón artificial, llevado a la práctica a finales de 1960. En la actualidad los polímeros continúan en amplio crecimiento y sus aplicaciones son cada vez mayores dentro del campo de la medicina, mejorando las propiedades de los materiales ya existentes y desarrollando nuevos polímeros par aplicaciones específicas. En la figura 1 se muestra una secuencia histórica de los polímeros de mayor relevancia en el campo de la medicina desde su aparición.
Requerimientos para polímeros biomédicos
Al trabajar con biomateriales es necesario conocer dos aspectos fundamentales:
 el efecto del implante en el organismo el efecto del organismo sobre el implante.
Esto puede resumirse en los siguientes puntos:
En general la mayor parte de los polímeros no satisfacen todas estas condiciones, de manera que los materiales polímeros utilizados en medicina deben de ser diseñados específicamente para cumplir unas determinas funciones. Así se puede afirmar que es una labor que hay que realizar entre el médico, científico y el ingeniero.
Aplicaciones biomédicas
1) Equipos e instrumentos quirúrgicos
Esta área está cubierta por los termoplásticos y termoestables convencionales que se pueden encontrar en diversas aplicaciones de la vida diaria. Se refiere a los materiales con los que se elaboran inyectadoras, bolsas para suero o sangre, mangueras o tubos flexibles, adhesivos, pinzas, cintas elásticas, hilos de sutura, vendas, etc. Los materiales más usados son aquellos de origen sintético y que no son biodegradables, como polietileno, polipropileno, policloruro de vinilo, polimetilmetacrilato, policarbonato.
2) Aplicaciones permanentes dentro del organismo
Los materiales utilizados en estas aplicaciones deben ser materiales diseñados para mantener sus propiedades en largos períodos de tiempo, por lo que se necesita que sean inertes, y debido a que su aplicación es dentro del organismo, deben ser biocompatibles, atóxicos para disminuir el posible rechazo.
Otro de los campos donde los polímeros empiezan a tener una presencia significativa son los dispositivos de fijación ósea. Una de las opciones en este campo la constituyen los cementos óseos, que son mezclas de materiales cerámicos con polímeros sintéticos rígidos como el polimetilmetacrilato.
También se han desarrollado numerosos estudios e investigaciones en el campo de implantes biodegradables que permitan solucionar las dificultades anteriores. Los polímeros o copolímeros de PLGA son los más empleados para esta aplicación, gracias principalmente a su biocompatibilidad.
3) Aplicaciones temporales dentro del organismo
Actualmente, las suturas representan el campo de mayor éxito dentro de los materiales quirúrgicos implantables. El principal motivo es que consisten en materiales biodegradables o bioabsorbibles (principalmente polímeros biodegradables) de manera que la aplicación dentro del organismo pasa de ser permanente a ser temporal.
En la tabla 1 se recoge a modo de resumen algunos de los campos de la medicina donde están más extendidas las aplicaciones de biomateriales. La tabla 2 recoge algunos tipos de biopolímeros para aplicaciones cardiovasculares, tejidos, blandos, odontología, ortopedia y biotecnología. El intervalo de aplicaciones va desde productos de alto consumo (bolsas de sangre, jeringuillas), usos con mayor contacto (catéteres intravasculares y urinarios), alta tecnología en implantes (válvulas de corazón, juntas, injertos vasculares) y sustitución de órganos (corazón artificial).
Tabla 1.Campos de la medicina-aplicaciones de biomateriales
Tabla 2. Biopolímeros-Aplicación
El grupo de mayor uso de biomateriales lo forman los materiales polímeros sintéticos; se usan en aplicaciones como suturas, contenedores para usos externos al cuerpo( oxigenadotes de sangre, hemodiálisis), injertos vasculares, válvulas de corazón, tubos, conectores, bolsas.
Por ejemplo:
- Poliamidas (nylon 6/6) y polipropileno se usan como material de sutura.
- El PVC se usa en tubos y bolsas para el almacenaje de sangre y productos farmacéuticos.
- PET se usa para injertos vasculares de diámetro considerable.
- PMMA es material usado como cemento de fijación femoral, para lentes intraoculares y para prótesis de cadera.
- PTFE se usa como membranas para injertos vasculares, periodontales y como prótesis de ligamentos.
- Hidrogeles diversos están comenzando a utilizarse en aplicaciones de contacto con sangre y oculares debido a la baja adsorción de proteínas que poseen y a la capacidad de lubricación.
- Poliuretanos son un ejemplo de materiales con excelente resistencia a fatiga; se usan en bombeo en corazones artificiales.
- Los polímeros de recubrimiento (siliconas, hidrogeles, fluorocarbonos) se utilizan para muchas aplicaciones cardiovasculares.
- Los materiales bio-readsorbibles son interesantes porque se eliminan sin necesidad de una nueva cirugía. En general, son materiales que se degradan sin dar productos tóxicos para el organismo que son eliminados posteriormente. Los biopolímeros más utilizados como materiales readsorbibles son los hidroxiácidos que se degradan hasta la mitad de su masa en pocos meses.
A la vista de las estadísticas que se realizan sobre el número de fallos producidos en la implantación de materiales poliméricos sintéticos puede afirmarse que actualmente las funciones que llevan a cabo los implantes fabricados en materiales sintéticos son tan buenas como los órganos naturales a los que sustituyen.
os biopolímeros son compuestos que han sido utilizados para el relleno y aumento de diferentes partes del cuerpo (en especial de glúteos y cara). De dudoso origen (e ilegales en la mayoría de los países), han producido grandes daños en la mayoría de las pacientes que han sido víctimas de estos procedimientos. En un alto porcentaje se trata de silicona líquida asociada a otros productos como el PMMA (polimetilmetacrilato) y para su venta han usado diferentes nombres tales como células expansivas, dimetilpolisiloxano (nombre científico de la silicona), PMMA y diferentes nombres comerciales para ocultar su origen. Muchas veces los venden como ácido hialurónico cuando este último nada tiene que ver con estos productos nefastos.
Una vez en el organismo estos productos generan una reacción de rechazo llamada reacción a cuerpo extraño que desencadena una respuesta inflamatoria crónica generando múltiples granulomas. Estos granulomas están constituidos por el producto que es envuelto en una cápsula formada por el organismo (para intentar aislar estos compuestos) y por tejido previamente sano que se ha endurecido (fibrosis) alrededor del mismo como forma de defensa del cuerpo. Esta reacción genera diferentes sintomas tales como, aparición de nódulos, endurecimiento de extensas áreas, enrojecimiento de la zona, calor y ardor local y migraciones por contigüidad hacia muslos o región lumbar. Puede incluso llegar a producir, en casos muy avanzados necrosis de la piel y el tejido graso. Situaciones graves como fallecimientos puede suceder durante la colocación del producto, ya que este puede ser inyectado en un vaso sanguíneo y por esta vía viajar a pulmón y producir embolia a cuerpo extraño. Las infecciones suelen ocurrir durante las primeras semanas del procedimiento y se deben a múltiples factores como contaminación del producto o técnicas sin normas de asepsia y antisepsia. Infecciones tardías son infrecuentes después del año de administración y suelen deberse a un germen llamado Micobacterium (de difícil tratamiento).
Evidentemente la calidad de vida de las pacientes disminuye considerablemente con la aparición de los síntomas y existe gran preocupación entre las personas afectadas por tratar de buscar una solución total a su problema.
Lamentablemente no existe una cirugía milagrosa que logre retirar todo el producto y ni la técnica abierta ni la técnica con LÁSER tienen una respuesta definitiva. En la técnica abierta se realiza una incisión de longitud variable y se intenta extraer a visión directa el producto. Genera una cicatriz y una deformidad que de lograr retirar todo el producto se justificaría pero ese no es el caso puesto que siempre queda material en los glúteos y por eso descarto esta cirugía. La técnica con LÁSER tiene como objetivo romper la cápsula y la fibrosis para permitir la extracción del material con una cánula de aspiración. Es imposible saber cuanto material se puede retirar y es incluso irresponsable ofrecer un estimado. Es una cirugía que ofrece mejoría pero no curación de las pacientes. En algunas ocasiones se necesitarán varios procedimientos para lograr el objetivo. Los riesgos de esta cirugía son: 1.-Riesgo de quemadura debido al uso del laser (infrecuente) 2.- Riesgo leve de deformidad (aplanamiento, hundimiento e irregularidades) ya que se retira producto pero también grasa. 3.- Persistencia de la sintomatología (la gran mayoría de las pacientes han expresado una mejoría de importante desus síntomas). 4.-Riesgos inherentes a cualquier procedimiento quirúrgico y que deben ser explicados por su médico durante la consulta. Es importante saber que solo deben operarse las pacientes que tienen síntomas y que no han respondido a tratamiento medico inmunomodulador (a cargo de un inmunólogo o reumatólogo). Con los biopolímeros existe una norma que siempre se debe cumplir: SI NO MOLESTAN NO LOS QUITES. La cirugía tiene importantes riesgos y en pacientes asintomáticas puede generar una reacción inflamatoria que previamente no tenían, en pocas palabras: convertir el intento de cura en enfermedad. Esto debido a que es imposible retirar todo el material. Por ello repito que solo se reserva la cirugía para pacientes que no responden a tratamiento médico y que presentas signos evidentes de inflamación.
Calorimetría de barrido diferencial (en inglés: Differential Scanning Calorimetry o DSC) es una técnica termoanalítica en la que la diferencia de calor entre una muestra y una referencia es medida como una función de la temperatura. La muestra y la referencia son mantenidas aproximadamente a la misma temperatura a través de un experimento.- ......................................................:https://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Calorimetr%C3%ADa_diferencial_de_barrido&printable=yes
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