¿Qué son los Biomateriales? Materiales que salvan vidas

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Materiales que pueden mejorar la salud

Los biomateriales se usan con el objetivo de tratar enfermedades, reparar tejidos dañados o reemplazar estructuras corporales. En definitiva, para mejorar la salud de las personas. A continuación, te mostramos cuáles son algunas de sus principales aplicaciones:

• Implantes médicos: Se utilizan en la fabricación de prótesis articulares, marcapasos, implantes dentales, etc. Todos ellos han sido diseñados para que sean compatibles con el cuerpo humano y puedan reemplazar o mejorar la función de las estructuras o tejidos dañados.
• Ingeniería de tejidos: Se emplean para diseñar matrices tridimensionales que sirven de soporte estructural para el crecimiento de tejidos y células.
• Diagnóstico médico: Se usan en dispositivos de diagnóstico médico, como sensores y biosensores. Estos permiten medir distintos biomarcadores y sustancias en muestras biológicas. Además, ayudan en el monitoreo de la salud, en la detección de enfermedades tempranas y en el desarrollo de tratamientos personalizados.
• Liberación controlada de fármacos: Los medicamentos se incorporan en el biomaterial y se liberan de forma controlada en el cuerpo a lo largo del tiempo, lo que posibilita una administración más efectiva y precisa. De este modo, se reduce la frecuencia de dosificación y se minimiza en gran medida los posibles efectos secundarios de los medicamentos.

¿Qué son los biomateriales?

Un biomaterial es cualquier sustancia que haya sido desarrollada para interactuar con los sistemas biológicos con un propósito médico. Son materiales diseñados para ser compatibles con los tejidos vivos y desempeñan una gran variedad de funciones en aplicaciones médicas y biológicas.

Pueden ser de origen natural, sintético o una combinación de ambos. Hay algunos que no interactúan activamente con los tejidos (inertes) y otros que estimulan respuestas biológicas específicas (bioactivos).

Por supuesto, es imprescindible que cumplan con una serie de requisitos para ser usados en aplicaciones biomédicas. Algunos de ellos son ser biocompatibles, permitir el crecimiento y la regeneración celular, tener propiedades mecánicas adecuadas y ser seguros y estables en el entorno biológico.

Igualmente, la investigación y el desarrollo de biomateriales es un campo en constante evolución. Por consiguiente, es de suponer que seguirán mejorando su efectividad para mejorar la calidad de vida de los pacientes.

Tipos de biomateriales: metales, elásticos, cerámicos

Existen varios tipos de biomateriales que se emplean en aplicaciones médicas y biológicas. Aquí puedes ver algunos de los más significativos.

Biomateriales metálicos

Están compuestos principalmente por metales o aleaciones metálicas. Se eligen por la capacidad que tienen de interactuar de manera segura con el cuerpo humano, por sus propiedades mecánicas, su resistencia y su durabilidad.

Algunos ejemplos incluyen el acero inoxidable, las aleaciones de cobalto-cromo y el titanio. Se utilizan en una gran variedad de aplicaciones médicas y odontológicas, como implantes ortopédicos, tornillos para fijación ósea o implantes dentales.

Biomateriales elásticos

Son aquellos que tienen la capacidad de deformarse reversiblemente con la aplicación de una fuerza y después recuperar su forma original. Están diseñados para imitar las características mecánicas de los tejidos biológicos naturales, como la piel o los músculos.

Se usan en prótesis y dispositivos de soporte, ingeniería de tejidos, implantes y suturas o dispositivos de diagnóstico y monitoreo. Son los más apropiados para esas funciones gracias a su capacidad de adaptación y su biocompatibilidad con el cuerpo humano.

Biomateriales cerámicos

Son materiales inorgánicos compuestos por elementos metálicos y no metálicos. Se caracterizan por tener una estructura cristalina y propiedades mecánicas y químicas diferenciales. Son muy frecuentes en biomedicina por la resistencia y capacidad que tienen para soportar condiciones extremas.

Se usan en una gran variedad de aplicaciones médicas, como en reemplazos articulares, recubrimientos protectores, en la fabricación de dispositivos médicos o en implantes dentales. Son opciones funcionales y duraderas para mejorar la salud y el bienestar de los pacientes.

Impresión de órganos 3D

Se trata de una tecnología innovadora, también conocida como bioimpresión, la cual permite la fabricación de estructuras de tejidos y órganos funcionales por medio de técnicas de impresión tridimensional. Dichas estructuras se consiguen mediante la deposición capa por capa de células vivas, biomateriales y factores de crecimiento.

Esta impresión se basa en el uso de biotintas, que pueden contener diversos tipos de células (especializadas o células madre) y biomateriales biocompatibles. Se depositan con precisión en un patrón determinado para construir una estructura tridimensional.

De tal forma, la impresión de órganos 3D posibilita recrear la compleja estructura y función de los órganos y tejidos del cuerpo humano. Para depositar las biotintas, se utilizan técnicas como la impresión por extrusión, por inyección y por láser.

Es, sin duda, una técnica con capacidad para revolucionar la medicina y la atención médica. Entre sus principales aplicaciones destacan las siguientes: 

• Trasplante de órganos: Podría ayudar a superar el problema de la escasez de donantes de órganos al permitir su fabricación utilizando células del propio paciente.
• Tratamiento de enfermedades y lesiones: Proporciona soluciones personalizadas en la regeneración de tejidos dañados o la sustitución de órganos defectuosos.
• Investigación y desarrollo de fármacos: Puede ofrecer modelos de enfermedades más realistas para la investigación y el desarrollo de nuevos medicamentos.

Ética de la tecnología de tejidos

Se centra en las cuestiones éticas y morales que están relacionadas con la investigación, desarrollo y aplicación de la bioingeniería de tejidos y la impresión de órganos 3D. A continuación, puedes ver algunos aspectos éticos relevantes:

• Consentimiento informado: Es imprescindible que en la aplicación clínica de la tecnología de tejidos exista el consentimiento informado del paciente. Esto implica proporcionarle información sobre los riesgos, los beneficios y las posibles alternativas.
• Propiedad intelectual: Su protección es un tema ético en todo lo relacionado esta tecnología. Las empresas y los investigadores pueden reclamar derechos exclusivos sobre sus desarrollos, lo que puede generar barreras en futuras investigaciones.
• Justicia y equidad: Es importante tener en cuenta la distribución justa y equitativa de los recursos para evitar que se agraven las desigualdades en el sistema de atención médica. Todas las personas deben tener el mismo derecho de acceder a los tratamientos y terapias desarrolladas.
• Seguridad y riesgos: Se trata de una preocupación ética relevante. La introducción de tejidos y de materiales artificiales en el cuerpo humano plantea algunos interrogantes. Ante todo, la seguridad que tiene este proceso a largo plazo, la posibilidad de rechazo del tejido y la posible aparición de efectos secundarios.

Los biomateriales tienen diversas aplicaciones relacionadas con las áreas de la medicina y la biología. Gracias a ellos, se producen destacados avances y la calidad de vida de los pacientes mejora notablemente. En nuestro curso “Materiales que salvan vidas” podrás conocer más sobre ellos. Si estás interesado en los cursos que ofrecemos en Amautas, solo tienes que entrar en nuestra página web y optar por el que prefieras.