Biomateriales y Dispositivos Médicos
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Questions and Answers

¿Cuál de las siguientes opciones describe mejor la finalidad principal de un biomaterial según las definiciones proporcionadas?

  • Proporcionar soporte estructural temporal durante procedimientos quirúrgicos.
  • Ser un componente farmacológico activo en el tratamiento de enfermedades.
  • Actuar como un material de barrera para proteger los tejidos del contacto con sustancias externas.
  • Interactuar con sistemas biológicos para evaluar, tratar, aumentar o reemplazar tejidos u órganos. (correct)
  • Un biomaterial, por definición, siempre debe ser de origen natural para ser compatible con los sistemas biológicos.

    False (B)

    Un biomaterial es un material ______ usado en un dispositivo médico para interactuar con los sistemas biológicos.

    no-vivo

    Relacione las siguientes características con su relevancia en el contexto de los biomateriales:

    <p>Propiedades mecánicas = Determinan la capacidad del material para soportar cargas y tensiones en el cuerpo. Modificación superficial = Afecta la interacción del material con las células y tejidos circundantes. Inmunología = Estudia la respuesta del sistema inmunitario al material implantado. Toxicología = Evalúa los efectos nocivos que el material puede tener en el organismo.</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál de las siguientes opciones describe mejor la biocompatibilidad de un biomaterial según la definición proporcionada?

    <p>La capacidad del biomaterial para realizar su función deseada sin causar efectos adversos, generando la respuesta celular o tisular beneficiosa más adecuada. (B)</p> Signup and view all the answers

    Un biomaterialista se enfoca únicamente en replicar biomateriales ya existentes sin considerar su interacción biológica.

    <p>False (B)</p> Signup and view all the answers

    El diseño de materiales __________ implica crear materiales que provoquen una reacción deseada y controlada en el tejido.

    <p>bioactivos y biodegradables</p> Signup and view all the answers

    Relacione las siguientes etapas de la evolución de los biomateriales con su descripción:

    <p>Adaptación de materiales existentes = Selección de materiales existentes para el dispositivo. Diseño de materiales pasivos = Diseño de materiales que cumplan las propiedades físicas y químicas para el dispositivo. Diseño de materiales bioactivos y biodegradables = Materiales diseñados para producir una reacción deseada y controlada con el tejido donde eran implantados con el fin de inducir un efecto terapéutico específico. Materiales inteligentes = Materiales diseñados para facilitar la respuesta del tejido y de curación de una forma específica.</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál fue el principal criterio para la selección de biomateriales de primera generación?

    <p>Su inercia y compatibilidad con las propiedades físicas del tejido a sustituir. (D)</p> Signup and view all the answers

    Los biomateriales de primera generación fueron diseñados específicamente para aplicaciones médicas desde su concepción.

    <p>False (B)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué propiedad funcional primordial debían tener los biomateriales de primera generación además de ser inertes?

    <p>Empatar adecuadamente con las propiedades del tejido que sustituyen.</p> Signup and view all the answers

    El _______________ fue adaptado para la fabricación de lentes de contacto intraoculares.

    <p>Polimetilmetacrilato</p> Signup and view all the answers

    Une los siguientes biomateriales de primera generación con sus aplicaciones o características principales:

    <p>Teflón = Material sintético con forma no típica. Titanio = Metal utilizado por su inercia y resistencia a la corrosión. Siliconas = Polímeros utilizados en diversas aplicaciones médicas debido a su flexibilidad. Acero Inoxidable = Aleación utilizada en implantes por su resistencia mecánica.</p> Signup and view all the answers

    Los biomateriales de segunda generación buscan únicamente reemplazar tejidos dañados sin interactuar activamente con el entorno biológico.

    <p>False (B)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es el objetivo principal de los biomateriales de tercera generación?

    <p>Soportar y estimular la regeneración de tejido funcional.</p> Signup and view all the answers

    Los vidrios bioactivos fueron desarrollados en 1969 por ______.

    <p>L. Hench</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál de los siguientes materiales fue el primer plástico utilizado en el reemplazo de articulaciones?

    <p>Polimetilmetacrilato (PMMA) (D)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué avance médico importante se logró en 1960, relacionado con el reemplazo de estructuras corporales?

    <p>Primeras válvulas cardíacas comerciales</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál de las siguientes opciones describe mejor el enfoque de la ciencia de los biomateriales?

    <p>El estudio de la interacción de los materiales con el medio biológico desde una perspectiva biológica o física. (D)</p> Signup and view all the answers

    La ciencia de los biomateriales es un campo estático que no ha experimentado un desarrollo significativo desde su inicio.

    <p>False (B)</p> Signup and view all the answers

    Menciona tres disciplinas que convergen en la ciencia de los biomateriales, evidenciando su carácter multidisciplinario.

    <p>Medicina, física e ingeniería</p> Signup and view all the answers

    La biocompatibilidad se define como la habilidad de un material de funcionar ______ en su aplicación específica.

    <p>adecuadamente</p> Signup and view all the answers

    Relacione los siguientes ejemplos con la propiedad de biocompatibilidad más relevante:

    <p>Membrana de hemodiálisis = Resistencia a la coagulación Catéter urinario = Resistencia a la colonización bacteriana Implante de cadera = Sanado</p> Signup and view all the answers

    La biocompatibilidad de un material siempre garantiza el éxito a largo plazo de un implante, independientemente de la aplicación.

    <p>False (B)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué factores principales han impulsado el continuo desarrollo de la ciencia de los biomateriales?

    <p>El envejecimiento de la población, los desarrollos tecnológicos y económicos.</p> Signup and view all the answers

    Los materiales utilizados en implantes ortopédicos o dentales se clasifican principalmente como materiales ______.

    <p>duros</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es el rango de años aproximado en que se considera que nació la ciencia de los biomateriales?

    <p>1950-1960 (D)</p> Signup and view all the answers

    Flashcards

    Biomaterial

    Material utilizado en dispositivos médicos para interactuar con sistemas biológicos.

    Interacción biológica

    El proceso por el cual un biomaterial se relaciona con sistemas biológicos.

    Ciencia de Biomateriales

    Estudio de biomateriales y su interacción con el medio biológico.

    Biomaterial no vivo

    Material que no es vivo, usado en dispositivos médicos.

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    Aplicaciones de biomateriales

    Uso de biomateriales en procesos protésicos, diagnósticos y terapéuticos.

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    Biocompatibilidad

    Capacidad de un biomaterial para funcionar sin causar efectos indeseables en el receptor.

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    Biomaterialista

    Científico que trabaja en el campo de los biomateriales y controla su biocompatibilidad.

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    Diseño de materiales pasivos

    Selección de materiales existentes que cumplen propiedades físicas y químicas para un dispositivo.

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    Diseño de materiales bioactivos

    Materiales diseñados para provocar una reacción controlada con el tejido al ser implantados.

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    Materiales inteligentes

    Diseñados para facilitar la respuesta del tejido y mejorar la curación.

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    Biomateriales de Primera Generación

    Materiales que imitan las propiedades del tejido reemplazado sin causar reacciones negativas en el huésped.

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    Materiales Inertes

    Materiales que generan una mínima respuesta del tejido en aplicaciones clínicas.

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    Ejemplos de Biomateriales

    Teflon®, Siliconas, Poliuretanos, Nylon, Metacrilatos, Titanio y Acero inoxidable son ejemplos de biomateriales.

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    Polimetilmetacrilato

    Biomaterial adaptado para el diseño de lentes de contacto intraoculares por Sir H. Ridley.

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    Recubrimientos de Carbono Pirolítico

    Material adaptado de la industria nuclear para válvulas cardíacas, usado en la válvula DeBakey.

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    Biomateriales de Segunda Generación

    Materiales diseñados para provocar una reacción controlada en tejidos implantados para efectos terapéuticos.

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    Vidrios bioactivos

    Materiales sintéticos que se adhieren perfectamente al hueso, utilizados en medicina.

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    Biomateriales bio-absorbibles

    Materiales que se degradan a diferentes velocidades según la aplicación, como la sutura de ácido poliglicólico.

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    Biomateriales de Tercera Generación

    Materiales diseñados para apoyar y estimular la regeneración de tejido funcional a nivel molecular.

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    Diseño de biomateriales

    Incorpora biología molecular y celular para lograr regeneración en lugar de solo reparación.

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    Titanio puro

    Un material biocompatible utilizado en diversos implantes y prótesis.

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    Cemento óseo

    Material utilizado para fijar prótesis en el hueso durante cirugías ortopédicas.

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    PMMA

    Polímero sintético usado como primer plástico en cirugía, especialmente en reemplazos.

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    Osteoinductivos

    Sustancias que favorecen el crecimiento de tejido óseo alrededor de un implante.

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    Reemplazo total de cadera

    Procedimiento quirúrgico que sustituye la cadera dañada por una artificial.

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    Materiales duros

    Implican metales y cerámicos usados en implantes ortopédicos y dentales.

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    Materiales suaves

    Incluyen polímeros utilizados en implantes cardiovasculares.

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    Impacto de biomateriales

    Mejoran la salud humana y salvan vidas a través de diversas aplicaciones.

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    Evolución de biocompatibilidad

    Concepto que cambia con el tiempo y depende de la aplicación específica.

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    Resistencia a la coagulación

    Propiedad que permite evitar la coagulación en aplicaciones médicas, como en hemodiálisis.

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    Colonización bacteriana

    Resistencia que impide el crecimiento de bacterias en catéteres urinarios.

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    Aplicación específica

    Contexto concreto donde se evalúa la biocompatibilidad de un material.

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    Multidisciplinariedad en biomateriales

    Campo que integra biología, medicina, ingeniería y física.

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    Study Notes

    Biomateriales

    • Los biomateriales pueden ser para uso terapéutico y/o diagnóstico.
    • El uso terapéutico se centra en la curación o alivio de enfermedades/síntomas.
    • El uso diagnóstico se enfoca en determinar enfermedades y causas.
    • El curso se enfocará en los biomateriales para uso terapéutico en dispositivos médicos.

    Dispositivos Médicos

    • Se incluyen ejemplos de dispositivos como:
      • Lentes intraoculares
      • Reconstructiva de mama
      • Hueso
      • Piel
      • Dialisis
    • Los biomateriales se utilizan en implantes.
    • Tipos de implantes:
      • Cardiovasculares
      • Ortopédicos
      • Dentales
      • Oftalmológicos
      • Cirugía reconstructiva

    Otros Usos Médicos

    • Suturas
    • Bioadhesivos
    • Acarreamiento de medicamentos

    Usos No Médicos

    • Cultivos celulares
    • Ensayos clínicos
    • Biotecnología
    • Fertilidad del ganado
    • Acuacultura

    Calificaciones

    • Exámenes parciales: 3 (20% cada uno)
    • Presentaciones-Tema a investigar: 20%
    • Participación en clases: 20%

    Temario

    • Introducción: Definiciones (1.5 h)
    • Materiales para aplicaciones biomédicas (6 h)
    • Conceptos básicos en el uso de biomateriales en dispositivos médicos (8 h)
    • Pruebas biológicas de biomateriales (8 h)
    • Respuestas biológicas a los biomateriales (10 h)
    • Degradación de biomateriales en ambientes biológicos (10 h)
    • Aplicaciones de biomateriales (6 h)

    Definiciones

    • Los biomateriales pueden ser para uso terapéutico (dispositivos médicos) o diagnóstico.
    • El uso terapéutico se enfoca en la curación o alivio de enfermedades o síntomas.
    • Un biomaterial es un material utilizado en un dispositivo médico destinado a interactuar con sistemas biológicos.
    • Un biomaterial se utiliza para fabricar dispositivos para reemplazar una parte o una función del cuerpo de una manera segura, confiable, económica y fisiológicamente aceptable.
    • Un biomaterial es un material cuya finalidad es interactuar con los sistemas biológicos para evaluar, tratar, aumentar o reemplazar cualquier tejido, órgano o función del cuerpo.
    • Cualquier material (que no sea una droga) de origen natural o sintético que entre en contacto con tejidos, sangre o fluidos biológicos.
    • Destinado a su uso en aplicaciones protésicas, de diagnóstico, terapéuticas o de almacenamiento sin afectar negativamente al organismo vivo y sus componentes.
    • Un biomaterial es un material No-Vivo usado en un dispositivo médico para que interactúe con los sistemas biológicos

    Ciencia de Biomateriales

    • Es el estudio de los biomateriales y su interacción con el medio biológico.
    • Incluye aspectos de la ciencia de los materiales, como las propiedades mecánicas o la modificación superficial de implantes, así como también aspectos de la biología como inmunología o toxicología y los procesos de sanación de heridas.

    Ciencia de Biomateriales (Continuación)

    • La ciencia de los biomateriales estudia la interacción de los materiales con el medio biológico, desde la perspectiva de la biología o de la física.
    • Clasificación de los materiales:
      • Materiales duros (implantes ortopédicos/dentales)
      • Materiales suaves (implantes cardiovasculares)
    • Nace alrededor de 1950-1960.
    • Tiene un impacto significativo en la salud humana, la economía y otros campos de la ciencia.

    Ciencia de Biomateriales (Continuación 2)

    • Es multidisciplinaria
    • Disciplinas involucradas:
      • Medicina
      • Biología celular
      • Física
      • Química
      • Ingeniería

    Biocompatibilidad

    • Los biomateriales deben ser biocompatibles.
    • La biocompatibilidad es la habilidad de un material de funcionar adecuadamente en su aplicación específica, teniendo en cuenta las respuestas adecuadas y las aplicaciones específicas.
    • Ejemplos de respuestas adecuadas:
      • Resistencia a la coagulación
      • Resistencia a la colonización bacteriana
      • Sanado
    • Ejemplos de aplicaciones específicas:
      • Membrana de hemodiálisis (contacto x horas)
      • Catéter urinario (contacto x semanas)
      • Implante de cadera (contacto x años)

    Concepto de Biocompatibilidad

    • La biocompatibilidad evoluciona con el tiempo.
    • No hay una definición absoluta ni mediciones precisas.
    • Depende de la aplicación específica.
    • Muchas veces se define en términos del éxito del material para la aplicación.

    Biocompatibilidad (Continuación)

    • Es la capacidad de un biomaterial para realizar su función deseada sin provocar efectos locales o sistémicos indeseables en el receptor o beneficiario de la terapia.
    • Genera una respuesta celular o tisular beneficiosa más adecuada y optimiza el rendimiento clínicamente relevante de la terapia.

    Biomaterialista

    • Es quien practica la ciencia de los biomateriales.
    • Es responsable de las alteraciones a la composición de un biomaterial o de su proceso de fabricación con el objetivo de controlar su respuesta biológica y producir un implante con la máxima biocompatibilidad.

    Evolución de los Biomateriales

    • Selección de materiales existentes para el dispositivo.
    • Adaptación de materiales existentes
    • Primera generación de Biomateriales:
      • Propiedades funcionales que empaten con las del tejido huésped sin generar respuestas negativas para evitar rechazo.
      • Se seleccionan materiales inertes que cumplen con las propiedades físicas requeridas.
    • Segunda generación:
      • Diseño de materiales bioactivos y biodegradables
      • Diseño de materiales para que se produzca una reacción específica y controlada en el tejido.
    • Tercera generación:
      • Materiales auto-ensamblados; Diseños inspirados en estructuras naturales para regular la regeneración de tejidos.
    • Cuarta generación:
      • Ingeniería de tejidos y medicina regenerativa; diseño de biomateriales para manipular las respuestas celulares mediante señales bioeléctricas.

    Resumiendo

    • Los biomateriales se utilizan en dispositivos médicos para interactuar con sistemas biológicos, pudiendo ser para reemplazo, reparación o mejora del funcionamiento del organismo.
    • La biocompatibilidad es esencial para el éxito de la aplicación.
    • La ciencia de los biomateriales incluye varios factores.
    • La investigación y el desarrollo en esta área están en constante evolución.

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    Description

    Este cuestionario cubre el uso de biomateriales en aplicaciones tanto terapéuticas como diagnósticas. Se explorarán ejemplos de dispositivos médicos que utilizan estos materiales, así como sus diversas aplicaciones en la medicina y otros campos. Además, se evaluarán las calificaciones para comprender el rendimiento en el curso.

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