Académico USM investiga material para mejorar prótesis biomédicas

Académico USM investiga material para mejorar prótesis biomédicas

Las prótesis óseas comenzaron a utilizarse a comienzos del siglo XX: al comienzo eran de acero, pero la rigidez del material, mayor a la que tienen los huesos, producía desgaste en ellos y el grave peligro de contaminar el organismo. Esto obligó a buscar nuevas alternativas y después de pasar por la aleación cobre-molidebno, el titanio pasó a ser el elemento más usado por sus ventajosas propiedades.

No obstante, pese a esto, su alto valor en el mercado y la necesidad de importarlo desde el extranjero han obligado a buscar mejores opciones. Es por eso que Claudio Aguilar, académico del Departamento de Ingeniería Metalúrgica y de Materiales, se adjudicó un Fondecyt con su proyecto “Development of Ti-based alloys for biomedical application by high energy milling and the study of their structural/mechanical properties”.

La iniciativa busca corroborar por qué una aleación de titanio y magnesio o estaño puede funcionar mejor a nivel de compatibilidad y costo.

“La idea de investigar en esta área surgió de conversaciones con médicos, quienes comentan que en Chile las personas están aumentando sus expectativas de vida y eso en los próximos años va a seguir en alza”, explica el experto. “Además, la gente está requiriendo más implantes para reemplazo de caderas, hombros, codos y dentadura”.

Por eso, al sondear estas nuevas aleaciones esperan obtener buenos resultados desde el punto de vista de sus propiedades mecánicas, corrosivas y de óseo-integración. Una vez comprobado todo esto, sería ideal que alguna empresa se interesara en desarrollar el material y fabricar las prótesis.

Las ventajas del titanio

Según explica Claudio Aguilar, “el titanio es muy flexible per se y puede incluso flexibilizarse más mediante espumas de titanio, a las cuales se les puede agregar algunos elementos aleantes, para mejorar propiedades mecánicas y corrosivas. Tiene la ventaja, además, de que al ser titanio poroso, el cuerpo lo reconozca mucho mejor, porque es un material biocompatible en sí mismo, más liviano además”.

Según el módulo de Young, el hueso tiene entre 3 y 30 GPa. Y el titanio, en estado puro, alrededor de 100 GPa. “Queremos llegar muy cerca de los 30GPa con esta aleación, acercarnos a la flexibilidad del hueso”, destaca el académico.

Y existe otra ventaja: actualmente, si se necesita una prótesis de cierta dimensión, los tamaños que ofrece el mercado corresponden a valores cerrados, con lo cual muchas veces no se ajustan perfectamente a los requerimientos.

“Los gobiernos han intentado apoyar a la gente de la tercera edad de bajos ingresos a través del programa AUGE, donde si la persona pertenece a ciertos quintiles y tiene necesidad de reemplazo, se le apoya con los reemplazos de cadera”, agrega el líder de la iniciativa. “Pero eso aún es insuficiente, porque las personas necesitan más implantes y los médicos están viendo que esas necesidades para los fenotipos de nuestro país son diferentes a las de otros países”.

El cronograma del Fondecyt indica que el primer año se buscarán las mejores condiciones para fabricar la espuma de titanio, mientras que al año siguiente se desarrollarán las aleaciones y se llevará a cabo la fabricación propiamente tal. Para el tercer año se espera efectuar la caracterización mecánica y de propiedades de corrosión.

En el proyecto está contemplada la colaboración de instituciones extranjeras: la Universidad Central de Florida (EE.UU.), el Centro de Estudios e Investigaciones Técnicas, CEIT, de la Universidad de Navarra (España), y el Instituto Nacional de Tecnología, NIT (India).

Fuente: UNIVERSIDAD TECNICA FEDERICO SANTA MARIA / Comunicaciones - 19/04/2013