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29-03-2015

Las aleaciones de circonio son potencialmente útiles como biomateriales, particularmente para aplicaciones ortopédicas y como implantes dentales.

Por Dra. Andrea Gómez Sánchez

Dra. Silvia Ceré

En los últimos 40 años la expectativa de vida ha crecido más de 10 años y mantener una calidad de vida óptima es un desafío para la ciencia. Los problemas articulares afectan a más del 50% de la población mayor de 50 años y se pronostica que este número se incrementara para el 2020. Si bien en nuestro país no hay estadísticas documentadas, en el Reino Unido (población 62.3 millones) se realizaron en el 2012 (National JointRegistry, http://www.njrcentre.org.uk) 160.000 reemplazos de cadera y rodilla, demostrando lo importante que es este tipo de procedimiento quirúrgico en la población activa donde la medicina regenerativa juega un rol preponderante para atender esta problemática de corte

multidisciplinario.

Los materiales metálicos se utilizan como implantes para restaurar o reparar funciones perdidas. Las aleaciones de circonio son potencialmente útiles como biomateriales, particularmente para aplicaciones ortopédicas y como implantes dentales. Debido a la capa de óxido pasivo que se forma sobre la superficie, éste material reúne excelente resistencia a la corrosión en distintos medios y una alta resistencia al desgaste. Además, su densidad y facilidad de conformado lo colocan por delante de otras opciones para prótesis, como el acero inoxidable y aleaciones de cobalto, cromo, níquel y molibdeno. Una ventaja adicional del uso

de circonio como material para implantes es la ausencia de níquel, que es un alergénico conocido.

El éxito de un material a implantar depende principalmente de la respuesta del organismo a la presencia del mismo, y a su degradación dentro del cuerpo.

Compatibilidad

Cuando se implanta un material, ocurre en el organismo una reacción inmediata entre la superficie y los tejidos vivos, y es esta la que define la compatibilidad del tejido con el material implantado.

La superficie de los implantes juega un rol fundamental, no sólo previniendo la corrosión del metal en el medio corporal, sino respecto a la biocompatibilidad y posible bioactividad del mismo. Una de las vías posibles para mejorar la respuesta a la corrosión y promover la bioactividad del circonio, es realizar una modificación superficial mediante la técnica de anodizado. El anodizado es una técnica electroquímica mediante la cual se aumenta el espesor de una película de óxido, formada naturalmente sobre la superficie de un metal. Básicamente, la técnica consiste en forzar un flujo de corriente, para que se produzca la oxidación de la pieza. De esta manera se puede tener control sobre el espesor, la morfología y porosidad del film de óxido formado. Es un procedimiento simple, aplicable a todo tipo de geometría y tamaño de pieza, cuyo propósito de aplicación sobre un metal varía desde fines estéticos hasta funcionales.

Los cambios a nivel de textura y/o química de la superficie del material podrían conducir a la integración a largo plazo en el tejido óseo siendo la topografía y la química de un implante críticas en lo que respecta al éxito de la unión hueso-implante (oseointegración). En los últimos años el campo de los biomateriales se ha enfocado en el desarrollo de modificaciones a nivel superficial para lograr una completa integración entre los dispositivos biomédicos, las células y el tejido circundante minimizando la formación de tejido fibroso y el potencial rechazo del material implantado.

Equipo investigativo

Estos temas de investigación están siendo desarrollados en la División Electroquímica y Corrosión del Intema (Instituto de Investigaciones en Ciencia y Tecnología de Materiales) dependiente del Conicet y la Universidad Nacional de Mar del Plata. Los resultados obtenidos hasta ahora en el estudio de la velocidad de crecimiento óseo sobre prótesis de circonio anodizado muestran que este material tiene el potencial para ofrecer una rápida recuperación de las funciones y baja tasa de liberación de iones al medio. Los estudios continúan con el fin de buscar aleaciones de circonio que confieran una mayor resistencia

mecánica conservando la oseointegración y la baja liberación de iones al medio. El equipo de trabajo está liderado por la Dra. Silvia Ceré y conformado por un grupo multidisciplinario del que forman parte las Dras. Andrea Gómez Sánchez, María Rosa Katunar, Josefina Ballarre , el Dr. Sergio Pellice, la Ing. Sheila Omar y el Tco.Sebastián Rodriguez. Este equipo trabaja en forma conjunta con el Servicio y Ortopedia y Traumatología del Hospital Interzonal General de Agudos Oscar Alende de nuestra ciudad.