Nanobiomateriales

En la última década, el desarrollo de biomateriales ha entrado en la era de la nanotecnología. La interfaz entre los biomateriales y la nanotecnología ha creado enormes oportunidades para mejorar la prevención, el diagnóstico y el tratamiento de enfermedades. Nanobiomateriales, es un nuevo término que describe y engloba todos aquellos biomateriales desarrollados con al menos una dimensión en la escala nanométrica, que proporcionan no sólo materiales extraordinarios con estructuras y propiedades únicas, sino que también proporcionan los conocimientos y principios sin precedentes hacia la comprensión de la biología, la medicina y la ciencia de materiales

Biomateriales

Es bien sabido que la Ciencia y la Tecnología de los Biomateriales es muy reciente. Tanto es así que todavía no existe una sòlida normativa relativa a la evaluación de la biocompatibilidad de los biomateriales. El presente trabajo pretende introducir el concepto de Biomaterial, así como describir sus tipos y sus aplicaciones médicas y quirúrgicas. El tema de los Biomateriales es un área interdisciplinaria donde deben intervenir tanto ingenieros mecánicos y de materiales, como diseñadores y biólogos celulares, así como médicos y cirujanos. La característica que debe cumplir todo biomaterial es ser biocompatible. En consecuencia se analiza de biocompatibilidad y las técnicas habituales para evaluarla

Tenocytic induction of stem cells from bone marrow on polymeric microparticles for a new concept of tendon regenerative prosthesis

A new concept of a regenerative and resorbable prosthesis for tendon and ligament has been developed. The prosthesis consists of a poly-lactide acid (PLA) braid, microparticles in its interior serving as cell carriers, and a surface non-adherent coating. The aim of this study is to select the most suitable support, microparticles of poly-L-lactide (PLLA) or chitosan (CHT), for carrying the cells inside the hollow PLA braid. Microparticles of these polymers were manufactured and blended with microparticles of hyaluronic acid (HA). All of them were physically and biologically characterized. Cell viability, morphology and proliferation of human mesenchymal stem cells (hMSCs) on the different supports were evaluated and compared, revealing that PLLA microparticles were the most appropriate to be used as injectable cell-carrier. Finally, hMSCs differentiation into tenocytes was carried out on PLLA microparticles using bone morphogenetic protein-12 (BMP-12) and a mixture of transforming growth factor-β1 (TGF-β1) and insulin-like growth factor1 (IGF-1). Cell morphology was analyzed by electronic and confocal microscopy and cell differentiation was evaluated immunocytochemically for the presence of type I collagen and tenomodulin. Besides, the tenomodulin and decorin gene expression were measured by real-time quantitative polymerase chain reaction (RT-qPCR). Our results showed that the medium supplemented with BMP-12 promoted higher expression of tenomodulin and decorin, both of them differentiation markers of tenocytes. This approach might be relevant to future tissue engineering applications in reconstruction of tendon and ligament defects. Authors acknowledge support of the Spanish Instituto de Salud Carlos III through CIBERbbn and the Spanish Network on Cell Therapy (Red TerCel) initiatives.Universidad de Málaga. Campus de Excelencia Internacional Andalucía Tech

Uso de suelo y biomateriales

Ponencia presentada en el XI Congreso Internacional de Ingeniería de Proyectos celebrado en Lugo en el año 2007When designing a product made of biodegradable materials, all of the impacts associated with the product along its life cycle should be taken into account. The replacement of conventional materials by biopolymers entails modifications of environmental impacts which are not always evident or easy to quantify. Existing Life Cycle Assessments (LCA) studies of biopolymers have often neglected the land use impact category. Given that the organic fraction of biodegradable products often comes from agricultural waste, this category arises as an essential environmental issue due to the impacts of crops. Should biodegradable materials have great market success, it is possible that additional land would have to be transformed into crop fields, therefore causing environmental impacts from land use. There are several methodologies available to assess this impact. A comparison of them is carried out in this study, using several data source. In order to illustrate the disparity among the existing methods for assessing the impact on land use, the impact caused by the substitution of a certain type of land for a one-hectare potato crop field was assessed. Two areas in Spain possessing different soil characteristics were chosen. These were the Mediterranean forests of the Iberian mountain group and the pastures of the north-western Cantabrian region. Results come to show that no reliable methodologies have yet been developed to assess land use, even though this is a crucial impact category given its long-term implications on soil qualityA la hora de diseñar un producto realizado con materiales biodegradables, se deben tener en cuenta todos los impactos asociados a lo largo de su ciclo de vida. El reemplazo de materiales convencionales por biomateriales conlleva impactos medioambientales que no son siempre evidentes ni fáciles de cuantificar. La mayoría de los Análisis de Ciclo de Vida (ACV) existentes sobre biopolímeros no se han ocupado de la categoría de impacto de uso del suelo. Dado que la fracción orgánica de los productos biodegradables proviene normalmente de residuos agrícolas, esta categoría de impacto surge como una cuestión medioambiental primordial debido a los impactos que producen los cultivos. En el caso de que los biopolímeros tuvieran un gran éxito en el mercado, probablemente surgiría la necesidad de plantar nuevos campos de cultivo para cubrir la demanda, causando así nuevos impactos medioambientales derivados del uso del suelo. Hay varias metodologías disponibles para evaluar dichos impactos. En este estudio se hace una comparación de las mismas, empleando distintas fuentes de datos para su aplicación. Para ilustrar la disparidad existente entre los métodos actuales, se evalúa el impacto causado por una hectárea de cultivo de patatas en dos zonas de España con diferentes características y tipo de suelo: los bosques mediterráneos del Sistema Ibérico y los pastos de la región cantábrica. Los resultados vienen a mostrar que no se han desarrollado aún metodologías fiables para evaluar esta categoría de impacto, a pesar de su importancia dadas sus implicaciones a largo plazo en la calidad del suelo

Determinación de la resistencia a la corrosión de los biomateriales TI6AL4V y 316L mediante la técnica resistencia a la polarización lineal

El uso de materiales metálicos para reemplazar una parte o alguna función de nuestro organismo hacen que las propiedades requeridas sean muy restrictivas. Por esta razón, se requieren materiales biocompatibles; es decir, materiales que produzcan un grado mínimo de rechazo en el cuerpo humano, debido a que los fluidos corporales son altamente corrosivos, de manera que, las aleaciones metálicas deben ser resistentes a la corrosión. En el presente trabajo de investigación, se analizaron dos biomateriales una aleación Ti6Al4V y el acero inoxidable 316L; se evaluó la resistencia, comportamiento y velocidad de corrosión a través de la resistencia a la polarización lineal y de curvas de polarización potenciodinámicas, obtenidas de muestras expuestas en una solución que simula el plasma sanguíneo como el lactato de Ringer (suero fisiológico) y la solución fisiológica simulada (SBF) durante 0, 168 y 336 horas de inmersión

La enseñanza de biomateriales en el Grado de Ingeniería de los materiales

Se realizó un ciclo de mejora en la asignatura obligatoria Biomateriales que se imparte en los siguientes grados: Doble Grado en Química e Ingeniería de Materiales, Doble Grado en Física e Ingeniería de Materiales y Grado en Ingeniería de Materiales. La metodología llevada a cabo consiste en el análisis de un problema que se utiliza como punto de partida para el desarrollo de las distintas actividades. Los resultados reflejan un desarrollo en el aprendizaje de los alumnos, así como una valoración bastante positiva de ellos sobre esta metodología innovadora que se ha llevado a cabo, con una valoración media de 4.6 (sobre 5)

Estudio de la biocompatibilidad de una nueva aleación beta-titanio de bajo módulo de elasticidad

Peer Reviewe

Evaluación de la citotoxicidad y genotoxicidad in vitro de biomateriales basados en Polietilenglicol- Quitosano

La medicina regenerativa es la ciencia que tiene como objetivo reemplazar o regenerar células humanas, tejidos u órganos, para restaurar o establecer una función normal. La ingeniería de tejidos es una disciplina científica que se basa en la medicina regenerativa para generar nuevos tejidos, ambas buscan la comprensión de la estructura y función de los tejidos y el desarrollo de sustitutos biológicos para restaurar, mantener o mejorar su función. Estas disciplinas han dado origen a los biomateriales, que son fabricados por procesos que usan o imitan fenómenos biológicos. Se puede decir que se trata de cualquier material, natural o sintético, usado en contacto con tejido vivo. Esto incluye que no sean tóxicos, inmunogénicos, trombogénicos, carcinogénicos ni irritantes. Los hidrogeles son biomateriales conformados por redes poliméricas entrecruzadas que absorben una gran cantidad de agua u otro fluido sin mostrar alteraciones en su conformación tridimensional. Sus características les permiten servir como andamiaje ya que se trata de materiales blandos, flexibles y porosos, además de permitir el paso de oxígeno, nutrimentos y otros metabolitos, lo que los hace ideales para aplicaciones que necesitan imitar una matriz celular