Introducción

Cuando hablamos de implantes y prótesis, podemos referirnos a una amplia

variedad de campos, ya que aquí entra desde una prótesis de cadera o rodilla,

hasta un implante dental, pasando por una prótesis que pretende sustituir una

parte de un miembro o un miembro completo (mano, pie, brazo, pierna)

consiguiendo cierto grado de movilidad, prótesis oculares, implantes de piel y

un largo etcétera. Para cada caso se necesitan materiales con características

específicas, que en ocasiones llevan a combinar el uso de materiales

cerámicos, metales y polímeros. Vamos a hablar de algunos de estos tipos de

implantes y prótesis en los que tienen aplicación materiales poliméricos.

El avance en el diseño estas prótesis ha estado ligado directamente con el

avance en el manejo de los materiales empleados por el hombre, así como el

desarrollo tecnológico y el entendimiento de la biomecánica del cuerpo

humano. Estas prótesis son elementos desarrollados con el fin de mejorar o

reemplazar una función, una parte o un miembro completo del cuerpo humano

afectado, también colabora con el desarrollo psicológico del paciente.

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Figura 1. Sacada de: http://eprints.ucm.es/8123/1/T30402.pdf

Figura 1. Aplicaciones más comunes de los polímeros usados como biomateriales.

Una aplicación moderna: Los Materiales Inteligentes.

El término “inteligente” se ha adoptado como un modo válido de calificar y

describir una clase de materiales que presentan la capacidad de cambiar sus

propiedades físicas (rigidez, viscosidad, forma, etc.) en presencia de un

estímulo concreto. Como ejemplo tenemos polímeros reticulados o geles, los

polímeros lineales y copolímeros en bloque, las mezclas de polímeros, las

redes interpenetradas y polímeros con memoria de forma. Se los puede

clasificas en función de su sensibilidad hacia un estímulo externo.1

Prótesis e implantes en Cirugía Cardiovascular

En los años setenta, el politetrafluoroetileno expandido (ePTFE), abrió más el

abanico de posibilidades para la lucha contra la enfermedad vascular

obstructiva crónica. La tolerancia biológica de estos biomateriales es buena,

pero el implante de prótesis de pequeño y mediano calibre conduce, en un alto

porcentaje, al fracaso. Tanto el ePTFE como el polietilentereftalato (Dacron)

todavía son los biomateriales más utilizados hoy en día. También se han

fabricado prótesis a partir de diferentes compuestos de poliuretano, la cual no

está exenta de polémica. La supuesta degradación de este tipo de biomaterial y

la aparición de efectos colaterales, como la reacción a cuerpo extraño y la

aparición de hemangiosarcomas.2

Proliferan los estudios sobre la posible utilización, como prótesis vasculares, de

distintos tipos de materiales biocompatibles, como el policaprolactona (PCL)

modificado para mejorar la adhesion y proliferacion celular, se ha seleccionado

como soporte para el cultivo de distintas poblaciones celulares.3

Prótesis Dentales: Nuevos Polímeros en Prótesis Fija

Algunos fabricantes los denominan cerómeros, como si fuera un material

híbrido de cerámica y resina compuesta, mientras que otros los denominan

poliglass o polividrio, composites de segunda generación, o nuevos polímeros.

1 http://e-archivo.uc3m.es:8080/bitstream/handle/10016/6462/VT_Polimeros%20Inteligentes%20y%20Aplicaciones.pdf?sequence=12 http://www.eis.uva.es/~macromol/curso05-06/medicina/implantes_y_protesis.htm3 http://dialnet.unirioja.es/servlet/articulo?codigo=2673080

Son ejemplos de estos nuevos materiales los sistemas Artglass (Heraeus

Kulzer), Belleglass HP (Kerr) y Targis-Vectris (Ivoclar-Vivadent), etc. No existen

estudios a largo plazo sobre estos materiales y su comportamiento clínico.

Principales características (comparándolas con las cerámicas): menor

capacidad de abrasionar los dientes antagonistas, mayor tendencia al desgaste

sobre todo en zonas oclusales, mayor facilidad para su reparación clínica, una

estética aceptable, mayor aparición de sensibilidades post-operatorias, así

como una menor transmisión de cargas oclusales sobre los dientes pilares.4

Prótesis de Articulaciones

Ciertas fracturas de cadera y hombro se tratan mediante la implantación de una

prótesis, algunos tumores óseos articulares se tratan quirúrgicamente con un

implante protésico. Tradicionalmente para esto se utilizaban piezas de platino u

otros materiales, pero el problema era que el paciente no recuperaba ni

siquiera un mínimo de movilidad en estas partes del cuerpo. Como alternativa

ha surgido la utilización de ciertos materiales plásticos, como el UHMWPE

(polietileno de peso molecular ultra alto).

El UHMWPE puede entrecruzarse y hacerse mucho más resistente, y fabricar

prácticamente cualquier forma caprichosa, pues la cabeza del fémur o la rótula

de estos pacientes se puede fabricar a su medida anatómica, brindando al

paciente una nueva oportunidad de poder recuperar movilidad. A casi ocho

años de estos primeros implantes, no se han reportado rechazos ni problemas

secundarios derivados del uso de este plástico.5

Cirugía plástica

La finalidad es que el paciente que ha nacido con un defecto congénito o ha

sufrido un accidente que le ha hecho perder una función, alcance la normalidad

tanto en su aspecto como en la función de su cuerpo. También permite brindar

la mejoría estética al remodelar cuerpos para hacerlos más hermosos.

4 http://www.quiminet.com/articulos/resinas-acrilicas-para-protesis-dentales-43520.htm5 http://europa.sim.ucm.es/compludoc/AA?articuloId=731510

A continuación se muestra una tabla que contiene los procedimientos más

empleados en la Cirugía plástica junto con los matriales que se emplean.6

Procedimiento quirúrgico

Materiales empleados

Craneoplastia:§       Reconstrucción§       Aumento

local(frente)

§       Ionómero vítreo y vidrio bioactivo

§       Polímero HTR§       Medpor§       Metilmetacrilato

§       Metales§       Poli(L-láctico), y

placas y tornillos de ácido poliglicólico

§       SiliconaMandíbula: mentoplastia §       Gore-Tex

§       Medpor§       Malla de poliamida§       Silicona

Mandíbula:§ Reconstrucción§ Aumento del

cuerpo y/o ángulo

§       Ionómero vítreo y vidrio bioactivo

§       Medpor§       Metilmetacrilato

§       Metales§       Poli(L-láctico), y

placas y tornillos de ácido poliglicólico

Reconstrucción maxilar y malar

§       Ionómero vítreo§       Medpor§       Metilmetacrilato§       Gore-Tex

§       Malla de poliamida§       Poli(L-láctico), y

placas y tornillos de ácido poliglicólico

§       Silicona§       Teflón

Aumento maxilar y malar §       Gore-tex§       Medpor

§       Polímero HTR§       Silicona

Reconstrucción orbitaria §       Ionómero vítreo§       Gore-tex§       Medpor§       Silicona§       Teflón

§       Poli(L-láctico), y placas y tornillos de ácido poliglicólico

Reconstrucción del pabellón auricular

§       Medpor§       Silicona

Aumento nasal §       Gore-tex§       Malla de poliamida§       Silicona

Reparación tendinosa §       Gore-tex§       Cianocrilato

Aumento de tejidos blandos

§       Bio-plastique§       Gore-tex

Aumento mamario §       SiliconaExpansión tisular §       SiliconaReparación de heridas y revisión de cicatrices

§       Cianocrilato§       Láminas de silastic§       Gel de silicona tópico

Reconstrucción de la pared torácica y abdominal

§       Malla de Dacron§       Gore-tex§       Malla de Prolene§       Malla de Vicryl

6 y Tabla 1 http://www.eis.uva.es/~macromol/curso05-06/medicina/implantes_y_protesis.htm

Tabla 1.

 Hidrogeles

Son materiales poliméricos entrecruzados en

forma de red tridimensional de origen natural o

sintético, que se hinchan en contacto con el agua

formando materiales blandos y elásticos, y que

retienen una fracción significativa de la misma en

su estructura sin disolverse.  Los sólidos poliméricos son especialmente aptos

para formar geles gracias a su estructura de largas cadenas. La flexibilidad de

estas cadenas hace posible que se deformen para permitir la entrada de

moléculas de disolvente dentro de su estructura tridimensional.

Aplicaciones:

Prótesis en tejidos

Por propiedades físicas se los emplea en prótesis de tejidos blandos. En

implantes cerebrales, actúan como sustrato para la cura y crecimiento de

tejidos, así como en el encapsulamiento, transplante y liberación de células y

en la regeneración de axones. En la reproducción de tejido cartilaginoso, en

cirugía reconstructiva de la aurícula, se han empleado hidrogeles de alginato y

colágeno. El poli(HEMA) ha sido utilizado en prótesis de senos presentando

ventajas sobre los tejidos grasos y siliconas, ya que los hidrogeles son

permeables a los fluidos corporales. Los hidrogeles de poli(alcohol vinílico) y

los interpenetrados (IPN), se han estudiado como posibles sustitutos de los

tendones, ligamentos y discos intervertebrales. 

Prótesis de conductos humanos

También se han empleado hidrogeles en prótesis de uréter, conductos biliares

y esófago.7  

7 y Figura 2. http://www.cge.udg.mx/revistaudg/rug14/dossier2.html

Figura 2.

Referencias:

[Figura 1.] Sacada de: http://eprints.ucm.es/8123/1/T30402.pdf

[1]

http://e-archivo.uc3m.es:8080/bitstream/handle/10016/6462/VT_Polimer

os%20Inteligentes%20y%20Aplicaciones.pdf?sequence=1

[2]

http://www.eis.uva.es/~macromol/curso05-06/medicina/implantes_y_prot

esis.htm

[3] http://dialnet.unirioja.es/servlet/articulo?codigo=2673080

[4] http://www.quiminet.com/articulos/resinas-acrilicas-para-protesis-

dentales-43520.htm

[5] http://europa.sim.ucm.es/compludoc/AA?articuloId=731510

[6 y Tabla 1.]

http://www.eis.uva.es/~macromol/curso05-06/medicina/implantes_y_prot

esis.htm

[7 y Figura 2.] http://www.cge.udg.mx/revistaudg/rug14/dossier2.html