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Corazón artificial (página 2)




Enviado por araceli ortega



Partes: 1, 2

Existe otra capa que recubre al corazón, semejante a las pleuras pulmonares y al peritoneo. Se llama pericardio y tiene una capa serosa y otra fibrosa, y su inflamación produce problemas debido a que impide el movimiento normal del corazón (pericarditis). Posee también un líquido pericárdico que mantiene unidas las capas y permite su deslizamiento.

Antecedentes

El primer trasplante de corazón se hizo en 1967. Desde aquel momento, se descubrieron técnicas quirúrgicas y medicamentos para reducir el riesgo de rechazo.

En 1982 fue implantado el primer corazón construido por el hombre, vivió casi cuatro meses con la prótesis. El paciente que logró sobrevivir más tiempo con un dispositivo mecánico, sobrevivió 620 días. Ambos aparatos se mantenían unidos por cables a una máquina externa, no tenían autonomía y requerían de una serie de aberturas en la piel, lo que debilitaba aún más las defensas del paciente.

El corazón artificial (figura no. 2), es un dispositivo de plástico y titanio, que puede durar en funcionamiento hasta 10 años, con una autonomía que permite a los pacientes, mantener una vida casi normal, sin necesidad de conexiones a maquinaria externa.

El nuevo corazón artificial, no late como un corazón real, a diferencia de los corazones creados anteriormente. Puede durar hasta 10 años en funcionamiento sin presentar complicaciones, a diferencia de los otros que tenían una vida útil de 2 años, debido a la cantidad de piezas mecánicas que poseían.

Este corazón fue implantado por primera vez en un ser humano, en julio del 2001, Estados Unidos.

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Corazón artificial 2001

Titanio y biopolímeros

Figura No. 2 descripción

El corazón artificial

La creación de un sustituto mecánico del corazón o "corazón artificial" es, junto con el "trasplante de corazón", uno de los grandes objetivos de la cardiocirugía moderna.El principal obstáculo a la realización de dicho proyecto es la dificultad para encontrar un material de revestimiento interno de esta bomba artificial y un tipo de válvula que reduzca al mínimo los fenómenos de trombosis y sobre todo de hemólisis que se registran cuando la sangre circula durante mucho tiempo en contacto con superficies "no biológicas". Por dicha razón los únicos corazones artificiales que hasta este momento han hallado aplicación clínica son los corazones artificiales parciales, mecanismos que no se proponen sustituir totalmente la acción contráctil del músculo cardíaco, sino una mejor curación del corazón dejándole descansar.

  • ¿Qué es un corazón artificial?

Un corazón artificial es una prótesis que es implantada en el cuerpo para reemplazar al corazón biológico.

El tamaño del corazón artificial es similar al de un pomelo y pesa cerca de un kilo. Es un aparato autónomo, pues funciona con una batería adherida a la piel, lo que permite al implantado, realizar una vida casi normal, con cierta autonomía de movimientos. No requiere entonces conectarse a ningún dispositivo extracorpóreo, como los corazones anteriores de la década del 80.

Este modelo fue probado en animales vacunos. Su motor interno le permite mover una bomba hidráulica que hace circular la sangre con ritmo regular. Las válvulas fueron diseñadas especialmente para evitar problemas de coagulación y/o ataques.

  • ¿Cómo funciona el corazón artificial?

Está fabricado bajo autorización de la FDA (Food and Drug Administration), para experimentar con pacientes terminales, con una esperanza de vida menor de 30 días, y sin posibilidades de recibir un trasplante de un corazón humano.

Es una bomba de plástico y titanio, alimentada por una batería que suministra la energía a un microcircuito de control, que se implanta en el pecho del paciente.

Corazón artificial parcial

Se aplica "en serie" en relación a la acción del ventrículo izquierdo, con objeto de derivar sangre desde la aurícula izquierda, y de conducirla a la aorta descendente.El modelo se aplica "en paralelo" a la acción del ventrículo izquierdo, derivando la sangre de la aorta ascendente y conduciéndola hasta la descendente. En el siguiente modelo, la bomba está constituida no por un tubo, sino por una esfera dividida en dos secciones por una membrana elástica que, movida por la presión de un fluido externo, determina el movimiento de progresión pulsatoria de la sangre. En todos los casos se sincroniza la acción del corazón artificial parcial con la del corazón del paciente mediante un mecanismo electrónico que utiliza una onda especial del electrocardiograma para regir la bomba de presión externa.

Corazón artificial permanente

El primer corazón artificial permanente fue implantado el 1 de diciembre de 1982. El paciente padecía una miocardiopatía dilatativa y una neumopatía obstructiva. Posteriormente se realizarían otros tres trasplantes.Gracias a estos estudios, en los que el corazón artificial permanente permitió mantener con vida a los pacientes durante un total de 1,557 días (duración máxima: 620 días), se ha podido aprender mucho en torno al funcionamiento y a la resistencia del corazón artificial: errores que favorecían la aparición de episodios tromboembólicos, infecciones provocadas por el aparato y posibilidad de garantizar una calidad de vida aceptable durante periodos prolongados.En todos los pacientes el corazón artificial ha permitido la estabilización del cuadro hemodinámico mediante autorregulación. En dos sujetos se ha podido detectar un aumento espontáneo del volumen cardíaco (hasta un máximo del 30 %) durante el esfuerzo en el cicloergómetro.

Complicaciones del corazón artificial permanente

Las principales complicaciones en investigaciones son las siguientes:hemorragia, necrosis renal aguda, alteraciones del sistema nervioso central del cerebro; infecciones, etc. Para que el corazón artificial total pueda realmente constituir una alternativa es necesario resolver estos problemas.

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Corazon artificial

Figura No.3 descripcion

Complicaciones hemorrágicas.

Las complicaciones hemorrágicas son muy graves debido al tipo de tratamiento anticoagulante demasiado agresivo adoptado el primer día después de la intervención (heparina, etc.) para reducir el riesgo de complicaciones tromboembólicos. Todas las prótesis intravasculares conllevan la aparición de trombos (coagulo), aunque el riesgo real de episodios tromboembólicos depende de factores como estructura, materiales componentes, método de funcionamiento, terapia anticoagulante adoptada y asociación de procesos infecciosos. El examen de los corazones artificiales de los pacientes fallecidos reveló la existencia de un número elevado de depósitos trombóticos en el área de las válvulas conectadas a los ventrículos artificiales. El fenómeno encuentra probablemente explicación en la estructura del corazón artificial, en la medida en que las válvulas se encuentran en un área de flujo no uniforme que favorece el estancamiento de la sangre. No se detectaron trombos a la altura del diafragma, de la conexión entre diafragma y revestimiento externo o del propio revestimiento, a diferencia de cuanto se ha hallado en los corazones implantados como puente al trasplante. Dos de los pacientes operados por DeVries presentaron complicaciones tromboembólicas en fase tardía, a pesar de la administración de anticoagulantes y antiagre-gantes en dosis terapéuticas en un periodo en el que ambos presentaban fiebre y hemocultivos bacterianos positivos. Mediante autopsia se estableció el diagnóstico de pseudoéndocarditis.

• Complicaciones infecciosas.

Se trata del problema más grave y persistente detectado en el ámbito de la experimentación con corazón artificial permanente. Ha quedado demostrado que la presencia de prótesis intravasculares y mediastínicas y de catéteres transcutáneos es un factor de riesgo casi insuperable, hasta tal punto que no se puede utilizar un corazón artificial durante más de 30 días consecutivos. El problema más grave es el que planteaban las infecciones, que aparecían a la altura de los catéteres y que se propagaban luego al espacio mediastínico, alrededor del corazón artificial. Estas infecciones periprotésicas se debían a estafilococos gramnegativos (Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa, otras especies de Pseudomonas). Se observó además la aparición de empiema, infecciones en las vías urinarias y sepsis de los catéteres intravasculares por Candida albicans. La necesidad de recurrir a un tratamiento poliantibiótico dio lugar a la aparición de bacterias resistentes y a diarrea infecciosa debida a Clostridium difficile. Una vez que aparecían, los distintos procesos infecciosos resultaban resistentes a cualquier terapia, aunque el tratamiento antimicrobiano permitiera la supresión temporal de la infección durante periodos prolongados. Por ahora sólo se puede formular la hipótesis de que la inmunosupresión influya en las reacciones del organismo a los agentes infecciosos.

• Necrosis tubular (renal) aguda.

La aparición de necrosis tubular aguda ha afectado desde la fase postoperatoria inicial a todos los pacientes operados, y en un caso se ha registrado una recidiva tardía. La aparición de la patología en fase preoperatoria se debe probablemente a varios factores: reducción del volumen cardíaco en fase preoperatoria, curso postoperatorio difícil con varias reintervenciones, hemorragias y múltiples transfusiones.

  • Retos que plantea la fabricación de un órgano artificial

  • El tamaño. Sería inimaginable intentar introducir una bomba que ocupara demasiado volumen pues se requiere espacio para hacer el trabajo de contracción y expansión durante la respiración.

  • La fuente de energía. Una bomba requiere de electricidad que la haga funcionar. Al no poder permanecer conectado el paciente a una toma de corriente, no hay otra alternativa que el uso de baterías.

  • Los materiales ocupados deben ser inertes, es decir que no provoquen ningún tipo de reacción negativa y que tampoco sean identificados como extraños por el cuerpo. De no ser así, el sistema inmunológico haría lo necesario para defenderse de lo que no le pertenece al organismo, dando lugar a las ya conocidas reacciones de rechazo.

  • Generación de calor. Cualquier máquina se calienta por la fricción de sus partes y eso sería indeseable.

  • El ruido es también un obstáculo. Un corazón artificial debe ser una máquina silenciosa que no moleste al paciente.

Biopolímeros

  • 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 proteícas (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 para 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.

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Línea del tiempo de los avances biomédicos

Figura No. 4

  • 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:

  • El material no debe incluir componentes solubles en el sistema vivo excepto si es de forma intencionada para conseguir un fin específico (por ejemplo en sistemas de liberación de medicamentos).

  • El sistema vivo no debe degradar del implante excepto si la degradación es intencionada y diseñada junto con el implante (por ejemplo en suturas adsorbibles).

  • Las propiedades físicas y mecánicas del polímero, deben ser las más apropiadas para ejercer la función para la que han sido elegidas (por ejemplo un tendón sustituido debe tener un módulo de tensión adecuado, una membrana de diálisis la permeabilidad apropiada, una junta de cadera debe tener un bajo coeficiente de rozamiento). Las propiedades mecánicas deseadas deben mantenerse durante el tiempo de vida esperado para el implante (por ejemplo no tiene que producirse una relajación significante en un implante elastomético).

  • El material debe ser biocompatible, siendo este concepto extensible al potencial cancerígeno que pueda poseer y a la interacción con el sistema inmunológico del que va a formar parte.

  • El implante debe ser esterilizable y libre de bacterias y endotoxinas adheridas a las paredes de las células de las bacterias.

En general, la mayor parte de los polímeros no satisfacen todas estas condiciones, de manera que los materiales poliméricos 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.

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Prótesis metálica de peroné

Figura No.5

5.3. 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.

Las aplicaciones más importantes son las prótesis
o implantes ortopédicos, elementos de fijación como cementos óseos,
membranas y componentes de órganos artificiales, entre otros. Entre los
materiales más utilizados se encuentran: polímeros fluorados como
el teflón, poliamidas, elastómeros, siliconas, poliésteres,
policarbonatos, etc.

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Prótesis vascular

Figura No. 6 descripción

El caso de prótesis vasculares (figura no. 6), al ser un implante expuesto al contacto con la sangre, la propiedad fundamental requerida es que el material no provoque coagulación.

Considerando este requisito, se aplican fibras de PET, espumas de poli (tetrafluoroetileno) expandido, poliuretanos segmentados y silicona porosa.

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. 

Entre las aplicaciones temporales dentro del organismo hay
que destacar también los sistemas de liberación de fármacos.
Los polímeros son esenciales para todos los nuevos sistemas de liberación
desarrollados.

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Cápsulas de liberación prolongada

Figura No. 7

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Células de conejo

Figura No. 8

Finalmente, otra aplicación temporal importante es
la de matrices en ingeniería de tejidos. Los polímeros, particularmente
los biodegradables, se emplean en el campo de la ingeniería de tejidos
como andamiajes temporales en los que las células pueden crecer y formar
tejidos. En la figura No. 8, se puede ver células de conejo adheridas
a la placa Petri.

En la tabla 1 se 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, tejidas, blandas, 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

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 Tabla 2. Biopolímeros-Aplicación

Biopolímeros

Aplicaciones

Polímeros sintéticos no degradables

Polimetacrilato de metilo (PMMA)

Cemento óseo, dientes artificiales, lentes intraoculares

Polimetacrilato de hidroxietilo (PHEMA)

Lentes de contacto blandas

Epoxis

Materiales protectores, composites de fibra

Fluorocarbonados

Injertos vasculares, catéteres y parches periodontales y abdominales

Hidrogeles

Catéteres y anti adhesivos

Poliacetales

Válvulas cardiacas, partes estructurales

Poliamidas

Suturas

Elastómeros de Poliamida

Catéteres y para tapar heridas

Policarbonatos

Membranas de oxigenación y hemodiálisis, conectores

Poliésteres

Injertos vasculares, globos para angioplastia, suturas y reparaciones para hernias

Elastómeros de poliéster

Catéteres

Poli (étercetonas)

 Componentes estructurales y ortopedia

Poli (imidas)

 Componentes estructurales, catéteres

Poli (metilpenteno)

Materiales protectores para dispositivos extracorporales

Poli(olefinas)

Suturas, globos de angioplastia, catéteres, jeringas

Elastómeros de poli(olefinas)

Tubos, corazones artificiales, catéteres

Películas de poliolefinas de alta cristalinidad

Globos de angioplastia

Poli(sulfonas)

Componentes estructurales y ortopedia

Poli(uretanos)

Catéteres, corazón artificial, prótesis vasculares, recubrimientos para heridas y revestimiento compatible con la sangre

Poli (cloruro de vinilo)

Tubos y bolsas de sangre

Siliconas

Implantes de cirugía plástica, catéteres, válvulas de corazón, membranas permeables al oxígeno, prótesis faciales y de la oreja

Polietileno de ultra alto peso molecular

Tejidos de alta resistencia

Copolímero de estireno y acrilonitrilo (SAN)

Prótesis mamarias

Poliestireno

Kit de diagnóstico, material mono uso del laboratorio

Poliacrilonitrilo

Membranas para diálisis

Bioresorbibles

Poli (aminoácidos)

Liberación controlada, péptidos de adhesión celular

Poli(anhídridos)

Liberación controlada

Poli(caprolactonas)

Suturas y liberación controlada

Copolímeros de acido láctico y glicolico

Suturas, liberación controlada, discos óseos

Poli(hidroxibutiratos)

Liberación controlada, discos óseos

Poli (ortoesteres)

Liberación controlada

Colágeno

Recubrimientos y reconstrucción tisular

Macromoléculas bioderivadas

Albúmina entrecruzada

Recubrimientos de injertos vasculares y agente para contraste de ultrasonidos

Acetatos de celulosa

Membranas de hemodiálisis

Celulosa cuproamonica

Membranas de hemodiálisis

Citosina

Recubrimientos y liberación controlada

Colágeno

Recubrimientos y órganos híbridos

Elastina

Recubrimientos

Gelatina entrecruzada

Recubrimiento para corazón artificial

Ácido hialuronico

Recubrimientos, anti adhesivo, antiinflamatorio ocular y articular

Fosfolípidos

Liposomas

Seda

Suturas, recubrimientos experimentales de proteínas tipo seda

Recubrimientos pasivos

Albúmina

Tromboresistencia

Cadenas alquílicas

Adsorbe albúmina para la Tromboresistencia

Fluorocarbonados

Reduce el rozamiento en catéteres

Hidrogeles

Reduce el rozamiento en catéteres

Siliconas libres de sílice

Tromboresistencia

Aceites de silicona

Lubricación para agujas y catéteres

Recubrimientos bioactivos

Anticoagulantes (ej.: heparina)

Tromboresistencia

Antimicrobianos

Resistencia a la infección

Péptidos de adhesión celular

Mejora adhesión celular

Proteínas de adhesión celular

Mejora adhesión celular

Adhesivos tisulares

Cianoacrilatos

Microcirugía

Pegamento de fibrina

Recubrimiento para injertos vasculares y microcirugía

El grupo de mayor uso de biomateriales lo forman los materiales poliméricos 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.

  • RESINA ACETAL

Los polímeros del formaldehido de alto peso molecular se conocen desde la década de los treinta, pero eran inestables y su aplicación comercial limitada.

Se descubrió que los polímeros sólidos del formaldehido a los que denominaron "resinas acetal", se podían producir a partir de formaldehido de alta pureza y se hacían estables al reemplazar a sus grupos terminales hidroxilo por grupo éster. El polímero resultante presento una excelente resistencia al impacto, a la compresión y al uso o desgaste lo que permitió competir favorablemente en muchas de las funciones normalmente reservadas a los metales.

PROPIEDADES DE LAS RESINAS ACETAL:

  • Excelente resistencia mecánica, rigidez, resistencia a la fatiga y estabilidad dimensional.

  • Alta resistencia al impacto.

  • Buena flexibilidad.

  • Bajo coeficiente de fricción.

  • Excelente resistencia a la humedad y solventes.

  • Buenas características de aislamiento eléctrico.

  • Rango normal de temperaturas de operación: 51°C a 160°C.

  • Buena apariencia.

  • Lubricabilidad natural

  • TITANIO

El titanio es un elemento químico, de símbolo Ti y número
atómico 22. Se trata de un metal de transición de color gris plata.
Comparado con el acero, metal con el que compite en aplicaciones técnicas,
es mucho más ligero (4,5/7,8). Tiene alta resistencia a la corrosión
y gran resistencia mecánica, pero es mucho más costoso que el
acero, lo cual limita su uso industrial.

Es un metal abundante en la naturaleza; se considera que es el cuarto metal
estructural más abundante en la superficie terrestre y el noveno en la
gama de metales industriales. No se encuentra en estado puro sino en forma de
óxidos, en la escoria de ciertos minerales de hierro y en las cenizas
de animales y plantas. Su utilización se ha generalizado con el desarrollo
de la tecnología aeroespacial, donde es capaz de soportar las condiciones
extremas de frío y calor que se dan en el espacio y en la industria química,
por ser resistente al ataque de muchos ácidos; asimismo, este metal tiene
propiedades biocompatibles, dado que los tejidos del organismo toleran su presencia,
por lo que es factible la fabricación de muchas prótesis e implantes
de este metal.

Posee propiedades mecánicas parecidas al acero, tanto puro como en las
aleaciones que forma, por tanto compite con el acero en muchas aplicaciones
técnicas, especialmente con el acero inoxidable.

El titanio fue declarado material estratégico por parte de Estados Unidos
durante muchos años. Puede formar aleaciones con otros elementos, tales
como hierro, aluminio, vanadio, molibdeno y otros, para producir componentes
muy resistentes que son utilizados por las industrias aeroespacial, aeronáutica,
militar, petroquímica, agroindustrial, automovilística y médica.

Resultados

A partir de esta investigación, comprendimos la importancia de los materiales en la vida humana, tal caso es el corazón artificial. Los polímeros, plásticos diseñados por la industria para la vida cotidiana, ¿Cómo es posible que estos materiales se utilicen para la creación de órganos artificiales?, pues simple hecho de innovación en el campo de la ingeniería ha abierto puertas hacia la medicina.

Un 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.

Las complicaciones existentes son muchas por el momento ya que son complicaciones infecciosas, hemorrágicas, Necrosis tubular (renal) aguda, las cuales están provocando la muerte de los pacientes a quienes se les implanta este nuevo corazón artificial.

Si bien el corazón artificial ha tenido varios intentos fallidos; en 1982 fue implantado el primer corazón construido por el hombre, vivió casi cuatro meses con la prótesis. El paciente que logró sobrevivir más tiempo con un dispositivo mecánico sobrevivió 620 días, pero hoy en día está casi realizado exitosamente el trasplante de corazón artificial, aunque falta algunos detalles por perfeccionar, el corazón artificial es un proyecto que muy pronto estará al alcance de cualquiera que lo necesite y poder satisfacer la demanda.

Conclusión

Mediante esta investigación se analizó la relación existente entre los materiales y la biomedicina, esta relación intrínseca no se puede negar ya que en el corazón artificial se construye a partir de materiales como lo son: titanio, polímeros, biopolímeros, etc.

El generar un corazón artificial es muy costoso, lo cual es muy poco factible por el momento ya que pocas personas contarían con el suficiente dinero para poder tener un trasplante de este tipo; sin embargo tiene su parte buena ya que es mucho menos complicado y es compatible con cualquier tipo de del ser humano, no hay que dejar atrás el hecho de que solo puede mantenerse sano 10 años, por lo tanto tendría que estarse cambiando periódicamente trayendo consecuencias para la persona a la que se le interviniera quirúrgicamente.

Se necesita un alcance tecnológico significativo para lograr todo esto; una infraestructura en centros de investigación de buena calidad, investigadores, especialistas, y una gamma de necesidades con las que no se cuentan en muchos de los países del mundo, por lo cual haría de esta innovación una particularidad.

Hablando de los materiales sabemos que se encuentran en nuestra vida diaria, en cada cosa que poseemos, utilizamos, creamos, vemos, ya sean biomateriales o simplemente materiales, lo cual tenemos para satisfacer necesidades como lo son los trasplantes de órganos (en este caso el corazón), como sabemos la demanda de donantes es muy alta pero muy poca su respuesta; y con una innovación como ésta sería mucho más fácil lograr salvar vidas.

Bibliografía

 

 

 

Autor:

Araceli Ortega

Partes: 1, 2
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