¿Cómo surgen los biomateriales?

Ejemplos de biomateriales

Hasta aquí, todo bien. Pero ¿qué pasa con la capacidad de controlar la función a través de las interacciones con los sistemas vivos? Estas interacciones se consideran generalmente dentro de los fenómenos relacionados con la biocompatibilidad. Este término también ha sido reconsiderado recientemente (Zhang y Williams, 2018), cuando se confirmó que la definición original acordada en 1986 (Williams, 1986) seguía siendo correcta, siendo “la capacidad de un material para funcionar con una respuesta adecuada del huésped en una aplicación específica”, lo cual es importante ya que ordena que el rendimiento de un biomaterial depende de la respuesta del huésped, como se indica ahora en la definición de biomaterial, y especialmente que esta respuesta variará de una aplicación a otra. Se trata de una excelente definición contextual, pero no nos dice, de hecho no puede, cómo diseñar un material con una buena, o incluso adecuada, biocompatibilidad.

El principal problema de esta situación, tal y como se desprende de la dependencia de la biocompatibilidad de la aplicación, es que la biocompatibilidad no es una propiedad de un biomaterial, sino de un sistema biomaterial-huésped. Como se ha destacado en varias publicaciones recientes, las características de biocompatibilidad de un material variarán en función de factores biológicos y clínicos específicos. Ningún material puede describirse como un material genérico “biocompatible” (Williams, 2008; Williams y Williams, 2014). Es lamentable que, incluso hoy en día, las principales revistas incluyan artículos que hacen referencia a los materiales biocompatibles, al igual que los documentos de la FDA y otros organismos reguladores, y también los de las normas de dispositivos médicos más utilizadas.

Andamios de biomateriales para la ingeniería de tejidos

ResumenLos biomateriales poliméricos son una de las piedras angulares de la ingeniería de tejidos. Se ha utilizado una amplia gama de materiales. En los últimos años, los enfoques se han sofisticado cada vez más, empleando la funcionalidad de la administración de fármacos, la micropatología, la microfluídica y otras tecnologías. Se han abordado retos como la producción de matrices tridimensionales y su administración mediante técnicas mínimamente invasivas. Uno de los principales avances recientes es el diseño de biomateriales para matrices de ingeniería tisular con el fin de lograr efectos biológicos específicos en las células, y viceversa. Queda mucho por hacer, sobre todo en lo que respecta a la integración de otras nuevas tecnologías en este campo.

Daniel S Kohane.Información adicionalApoyado por la Juvenile Diabetes Research Foundation 17-2007-1063: Biomateriales avanzados y sistemas de entrega para la encapsulación de islotes.Derechos y permisosImpresiones y permisosAcerca de este artículoCite este artículoKohane, D., Langer, R. Polymeric Biomaterials in Tissue Engineering.

Qué es la ingeniería de tejidos

Si tienes intereses variados en la ingeniería pero no estás seguro de en qué destacas o disfrutas más trabajando, considera explorar nuestra vía de Ingeniería Indecisa. La Escuela de Ingeniería Inamori ofrece esta opción a los estudiantes indecisos de primer año y les permite descubrir el campo de la ingeniería que más les conviene.

Los objetivos educativos del programa (u OEP) son declaraciones amplias que describen lo que esperamos que los graduados del programa de ingeniería de biomateriales de la UA logren 3-5 años después de la graduación. Los PEOs son revisados y modificados regularmente para asegurar que los objetivos educativos del programa son relevantes para las necesidades de los empleadores de hoy en día.

Tipos de biomateriales

Este artículo repasa los problemas que plantea la definición de las propiedades mecánicas de los tejidos naturales y su sustitución por materiales sintéticos en el cuerpo humano. Se describe cómo la muerte, el envejecimiento, la degeneración, la patología y la variabilidad individual influyen en las propiedades de los tejidos naturales. Los problemas experimentales se derivan de la degradación y las condiciones de ensayo; se ilustran con las propiedades del núcleo pulposo del disco intervertebral. A continuación se describe la sustitución de los tejidos naturales por materiales de injerto y los productos de la ingeniería tisular. Los materiales sintéticos de sustitución deben ser biocompatibles, es decir, no deben provocar reacciones adversas en el cuerpo humano. Sin embargo, los polímeros que se hidrolizan en los fluidos corporales pueden ser útiles para los implantes destinados a tener una vida limitada o para la liberación controlada de fármacos. Los materiales sintéticos para implantes pueden intentar imitar los tejidos naturales, pero puede haber un problema de fijación al tejido circundante. Los ligamentos artificiales son un ejemplo de este tipo de implantes. La prótesis total de cadera sirve para ilustrar el éxito del uso de materiales de ingeniería convencionales. Por último, se describen las cuestiones de seguridad; un material de implante debe ser biocompatible, tener la resistencia mecánica requerida, ser estéril y debe incorporarse a un dispositivo para poder controlar su rendimiento en el paciente vivo.