Usuari:Pponticelli4/proves/Bioceràmiques

Bioceràmiques actives

La composició d’aquestes bioceràmiques dona lloc a un enllaç químic entre els teixits i la superfície del implant. El fet de combinar la alta resistència dels materials bioceràmics inerts amb la reactivitat química superficial que afavoreix l’enllaç amb el teixit permet una major flexibilitat en el disseny i la fabricació. Dins d’aquest grup trobem:

• Hidroxiapatita (HAP): presenta la formula empírica Ca10(PO4)6(OH)2 i es considerada una bioceràmica bioactiva reabsorbible. Aquesta és el mineral principal dels ossos, i representa al voltant del 43% en pes del cos humà. També es troba present en les dents, formant l’esmalt i la dentina (teixit intermedi, més tou que l’esmalt). Es tracta del segon teixit més dur del cos, presenta un color groguenc i gràcies a la seva gran elasticitat protegeix l’esmalt suprajacent contra les fractures. Primerament va ser denegat com a biomaterial d’utilitat quan els investigadors tractaven amb peces de hidroxiapatita pura, degut a la seva baixa resistència i duresa. Però més endavant es van descobrir els seus avantatges, com la gran estabilitat i la biocompatibilitat. Avui dia es fa servir com a bioceràmica en molt implants prostètics com a recobriment d’aquests, sobretot en pròtesis de maluc. Les altres aplicacions de la hidroxiapatita són com a compòsits, que seran descrits més endavant.

• Fosfat de calci (TCP): Va ser molt usat com a bioceràmica en els anys 20, i la seva fórmula molecular es Ca3(PO4)2. Avui dia el seu ús principal és combinat amb la hidroxiapatita. Tots dos compostos presenten estructura cristal·lina hexagonal i la relació Ca/P dels és prou similar. Es considerada com a bioceràmica bioactiva perquè es va veure, que igual que la HAP, produeix osteogènesi.

• Vitroceràmiques: totes aquestes, com el nom indica, són vidres i tenen en comú el bloc de construcció bàsic: SiO44-. Hi ha dos vitroceràmiques que s’han desenvolupat molt com a biomaterials: el Bioglass i el Ceravital. L’ús tan extens d’aquests es degut principalment a les seves propietats químiques, ja que presenten una baixa expansió tèrmica. Però les seves propietats mecàniques són inferiors a aquelles que proporcionen la alúmina o altres ceràmiques bioinertes que hem vist. La reactivitat química de les vitroceràmiques les fa bioactives en teixits tous i durs si la composició de la ceràmica ha estat triada de manera adient. De manera que, les vitroceràmiques es poden dividir en dos categories (A i B) respecte a la seva bioactivitat.

• El grup A correspondria a les vitroceràmiques que una vegada incorporades en el pacient ajuden al procés de regeneració ossi, que rep el nom de osteoinducció. Ajuden a la reabsorció dels osteoclasts dels voltants, fent que l’os es regeneri on s’hagi aplicat aquesta ceràmica.

• El grup B correspon a les vitroceràmiques que ajuden a la osteoconducció, un procés més lent i perllongat que l’anterior, ja que en aquest cas es crea os nou.

Gràcies a aquestes propietats químiques, que tenen lloc en la superfície del biomaterial (interfase biomaterial-teixit) s’usen com a pròtesis dentals i ortopèdiques. Aquestes propietats també les torbem en la HAP.

• Compòsits: els materials compostos (composites en anglès), contenen dos o més materials constituents diferents o fases, que són capaços d’actuar de manera conjunta per a donar propietats superiors a aquelles que té cada component per separat. Els materials biològics naturals tendeixen a ser compòsits (com per exemple, els ossos, la fusta, la dentina...). cada constituent del material compost ha de ser biocompatible, i la interfase entre els constituents no ha de ser degradada per l’organisme del pacient. Les propietats del material depenen de les propietats dels constituents d’aquest. Si es fan servir dos ceràmiques inertes, que normalment són molt resistents, s’obté un material més resident que els materials de partida. Com per exemple el compòsit de Al2O3/ZrO2. Si els que es busca és un material resistent però que a la vegada presenti propietats bioactives, tenim els compòsits HAP/aluminia, entre altres. Un altre exemple del que es pot parlar és HAP/TCP/col·lagen, un compòsit de materials bioactius, que és una ceràmica bifàsica (les fases de la qual són la hidroxiapatita i el fosfat càlcic) i el col·lagen, que és la matriu que conté la ceràmica, el qual és una proteïna natural.

• Nanocompòsits: és un material multifàsic on una de les fases té una, dos o tres dimensions de menys de 100 nm. En el sentit més ampli, aquesta definició pot influir mitjans porosos, col·loides, gels i copolímers. Les propietats electroquímiques, mecàniques, elèctriques, tèrmiques... dels nanocompòsits difereixen notablement de la dels materials constituents. Els nanomaterials compostos difereixen del materials compostos convencionals degut a la excepcional alta relació entre la superfície i el colom de la fase dispersada en la matriu. L’àrea de la interfase entre la fase de la matriu i el reforç és típicament un ordre de magnitud major que per als materials compostos convencionals. Això fa que una quantitat relativament petita de reforç a escala nanomètrica pugui tenir un efecte observable a escala macroscòpica en les propietats del compost.