Implantes óseos biodegradables para menos cirugías

Unos implantes biodegradables que soportan el peso, hechos de fosfato de hierro-tricálcico (FE-TCP) se degradan completamente en el cuerpo.

Los investigadores del Instituto Fraunhofer de Tecnología de Fabricación y Materiales Avanzados (IFAM; Bremen, Alemania) y otros Institutos Fraunhofer que participaron en el proyecto DegraLast, unieron fuerzas para diseñar implantes óseos degradables para su uso en cirugía de trauma y ortopedia. Un requisito principal para el material adecuado incluía un grado de degradación adaptado al crecimiento del hueso, de manera que la reabsorción del implante se engranara con la formación de hueso. Los implantes también tenía que ser lo suficientemente estables mecánicamente durante todo el proceso de curación, y no podían tener efectos alergénicos o causar inflamación.


Los investigadores decidieron que un material compuesto de metal-cerámica sería un candidato adecuado, pero encontraron que un componente clave en el diseño fue determinar la cantidad correcta de cerámica como una función de la cantidad de polvo, ya que si la proporción era demasiado alta, el material sería quebradizo y aceleraría la degradación del implante. La composición final del polvo tuvo un componente de aleación de hierro de 60% y un componente cerámico, de 40%, de fosfato beta-tricálcico (TCP). Finalmente, fabricaron un anclaje de sutura biodegradable para el hombro utilizando una técnica de moldeo por inyección de polvo.

Si bien los procesos que dan la forma, tales como el moldeo por inyección de polvo son especialmente adecuados en grandes cantidades como elementos de fijación para implantes estándar, los métodos de fabricación aditivos son utilizados, a menudo, para producir implantes, a la medida, individuales, tales como para la sustitución de hueso en el área del cráneo o los implantes con una estructura de poros definida. Los investigadores, por lo tanto, están probando también implantes hechos de aleaciones de magnesio a través de la utilización de la fusión selectiva por láser (SLM). Los investigadores presentaron el ancla de demostración en la feria COMPAMED, celebrada en noviembre de 2014 en Düsseldorf (Alemania).

“Las ferroaleaciones se corroen lentamente y aseguran una alta resistencia mecánica, mientras que la cerámica se descompone rápidamente, estimula el crecimiento de los huesos y ayuda al crecimiento hacia el interior del implante”, explicó Philipp Imgrund, PhD, director del negocio de Tecnología Médica y Ciencias de la Vida en el IFAM. “La velocidad de degradación del anclaje, de 240 micrómetros por año, significa que el ancla colocada en el hombro debería ser absorbida por el cuerpo en su totalidad al cabo de uno a dos años”.


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Fraunhofer Institute for Manufacturing Technology and Advanced Materials