Materiales biológicos y biomateriales

Biomateriales

• El biomaterial es cualquier sustancia, estructura o sistema que se utiliza con un propósito médico o terapéutico, ya sea temporal o permanente, que interactúa con los sistemas biológicos.

Materiales Biológicos vs Biomateriales

• Materiales biológicos: se refiere a los procesos evolutivos y naturales, multicelulares y multifuncionales, que interactúan con los tejidos orales.
• Biomateriales: son materiales artificiales diseñados para ser utilizados en medicina, que pueden ser sintéticos o naturales.

Clasificación de Biomateriales Odontológicos

• Materiales preventivos: diseñados para prevenir daño o enfermedad de los dientes y sus tejidos circundantes.
• Materiales restauradores: sustancias basadas en metal, cerámica o resina utilizadas para reemplazar, reparar o reconstruir dientes y estructuras orales.
• Materiales auxiliares: utilizados para fabricar y mantener restauraciones, directa o indirectamente.

Propiedades Físicas de los Biomateriales

• Mecánicas:
  • Resistencia a la tracción y compresión
  • Tenacidad
  • Dureza
  • Fluencia
• Ópticas:
  • Color
  • Transparencia
  • Opacidad
  • Anisotropía óptica
• Térmicas:
  • Conductividad térmica
  • Coeficiente de expansión térmica
• Solubilidad: capacidad de un material para disolverse en un líquido.

Otras Propiedades de los Biomateriales

• Galvanismo: fenómeno eléctrico que se produce entre diferentes metales en la boca.
• Energía superficial: atracción o repulsión entre la superficie de un material y otro.
• Viscosidad: propiedad de los biomateriales líquidos o semilíquidos de deformarse cuando son sometidos a presión.
• Tixotropía: cambio reversible en la viscosidad de algunos líquidos en respuesta a una agitación o fuerza de corte.

Importancia del Conocimiento de las Propiedades Físicas de los Biomateriales

• Selección adecuada de materiales
• Diseño correcto de tratamientos y procedimientos
• Estimación de estabilidad y durabilidad
• Determinación de riesgos y posibles complicaciones
• Toma de decisiones de compra### Biocompatibilidad y Propiedades de los Biomateriales
• Un biomaterial debe ser biocompatible, es decir, no debe causar una respuesta adversa en el tejido y debe permitir la integración adecuada con los tejidos circundantes.
• La bioactividad es beneficiosa en ciertas aplicaciones, ya que interactúa con los tejidos y promueve la regeneración o respuesta biológica deseada.
• La estabilidad química es fundamental, ya que el biomaterial debe resistir la degradación y evitar la liberación de sustancias nocivas.
• La biodegradación es deseable en algunos casos, ya que el material se degrada gradualmente a medida que se produce la regeneración tisular.

Propiedades Químicas de los Biomateriales

• La oxidación es un proceso químico en el que los componentes del material experimentan una reacción con agentes oxidantes, lo que resulta en la pérdida de electrones.
• La corrosión es un proceso electroquímico en el que el material se deteriora debido a la interacción con su entorno.
• La corrosión puede conllevar a la liberación de metal al medio oral, lo que puede causar efectos adversos.

Propiedades Biológicas de los Biomateriales

• La biocompatibilidad se refiere a la capacidad de un material para coexistir con los tejidos sin causar una respuesta inmune.
• La bioactividad se refiere a la capacidad de un material para interactuar y estimular respuestas biológicas en el entorno en el que se encuentra.
• La bioinertitud se refiere a la capacidad de un material para no inducir una respuesta inmunológica significativa ni causar efectos adversos en los tejidos circundantes.
• La biodegradación se refiere a la capacidad de un material para degradarse y ser eliminado del cuerpo de manera natural.

Efectos Nocivos en la Salud

• Los biomateriales pueden causar efectos nocivos en la salud, como traumatismos, quemaduras, respuestas alérgicas y reacciones adversas.
• La clasificación de los biomateriales odontológicos se basa en su función y en el tipo de contacto que tienen con los tejidos orales.

Reacciones de Hipersensibilidad

• Las reacciones de hipersensibilidad son respuestas inmunológicas anormales que ocurren cuando el sistema inmune reacciona de manera excesiva o inadecuada a un antígeno o estímulo.
• Hay cuatro tipos principales de reacciones de hipersensibilidad: tipo I, tipo II, tipo III y tipo IV.

Hemostáticos y Cementos

• Los hemostáticos se utilizan para controlar el sangrado durante procedimientos dentales.
• Los cementos se utilizan como una base, revestimiento, material de relleno, sellador de conducto radicular o adhesivo para unir dispositivos y prótesis a la estructura dental.
• Los cementos pueden ser convencionales o contemporáneos, y se clasifican según su presentación personal, usos clínicos y composición.

Propiedades de los Cementos

• Las propiedades de los cementos incluyen el grosor de película, el coeficiente de expansión térmica, la conductividad térmica, la resistencia compresiva, traccional y al cizallamiento, la resistencia adhesiva, la generación de calor, el tiempo de trabajo y la solubilidad.
• Los cementos también tienen propiedades biológicas, como la capacidad de irritar la pulpa, el pH y la capacidad de proteger la dentina.

Requerimientos Mecánicos, Biológicos y de Manipulación de los Cementos

• Los cementos deben cumplir con requerimientos mecánicos, biológicos y de manipulación, como no dañar el diente o los tejidos orales, permitir suficiente tiempo de trabajo, fluir lo suficiente para permitir el asentamiento de la restauración y formar rápidamente una masa dura lo suficientemente fuerte para resistir las fuerzas funcionales.### Restauración Pulpal Directa
• Indicada en preparaciones profundas con comunicación con cámara pulpar
• Uso de biomaterial en contacto con pulpa + liner + base + restauración
• Busca mantener la vitalidad del diente, promover la reparación del complejo pulpo-dentina y la formación de una barrera mineralizada (dentina terciaria)

Biomateriales

• El hidróxido de calcio es altamente alcalino (pH 10-13) y cauteriza
• Tiene una acción bactericida fuerte
• Puede solubilizar y liberar moléculas bioactivas de la dentina que estimulan la formación del tejido calcificado

Características del Hidróxido de Calcio

• Presente en forma de polvo
• Puede formar una suspensión o pasta con suero fisiológico estéril
• Altamente alcalino
• Endurece por evaporación
• De bajo costo

Alternativas al Hidróxido de Calcio

• Mineral Trioxide Aggregate (MTA)
• Biodentine

Clasificación de los CVI

• Convencional
• Semianhidro
• De alta densidad
• Modificado con resina

Propiedades Biológicas de los CVI

• Biocompatibilidad
• Liberación de flúor
• Adhesión micromecánica y química a la estructura dentaria

Propiedades Físicas de los CVI

• Resistencia a la compresión
• Módulo elástico
• Resistencia a la flexión
• Tenacidad
• Solubilidad

Clasificación según Uso Clínico de los CVI

• Tipo 1 - Cementación
• Tipo 2 - Restauración
• Tipo 3 - Protección Pulpo-Dentinaria
• Tipo 4 - Sellante