Por Jazmín Quirós Núñez – Estudiante de la carrera de Ingeniería Química Industrial

¿Los polímeros poseen una ventaja sobre los materiales metálicos en aplicaciones biomédicas? En primera instancia, Davim (2019) define a un biomaterial como toda sustancia usada para reparar partes del cuerpo mediante el diseño de dispositivos médicos. Una vez definido este concepto, se comprende que dentro de los biomateriales se encuentran los metales y los polímeros, los cuales forman parte importante de la ingeniería biomédica debido a sus múltiples propiedades. Sin embargo, cabe la posibilidad de que a los materiales poliméricos se les considere ventajosos sobre los metálicos, ya que según Davim (2019) la presencia de metales en conjunto con los fluidos del cuerpo puede propiciar a la formación de reacciones alérgicas, envenenamiento o inclusive el deterioro de la salud humana causando así la falla de algún dispositivo médico implantado en el cuerpo.

El éxito de uso de materiales tanto poliméricos como metálicos en aplicaciones de la biomedicina dependerá de que la biocompatibilidad, la bioactividad y las propiedades mecánicas de estos no presenten un riesgo para la integridad física del ser humano. A pesar de que los metales se caracterizan por tener alta tenacidad, excelente resistencia a la fatiga, buena fuerza y alta maleabilidad y ductilidad, solo algunos de ellos son biocompatibles, en otras palabras, satisfacen los requisitos para utilizarse en aplicaciones biomédicas. A diferencia de los materiales metálicos, los polímeros se han considerado como un material alternativo en el campo de la biomedicina, más aún por su fácil fabricación, la cual reduce los costos, pero mantiene la eficiencia debido a sus otras cualidades, tales como peso ligero, buena resiliencia y resistencia a la corrosión (Yadav y Gangwar, 2018).

Asimismo, hay que considerar que ambos tipos de materiales tienen limitaciones, ya que si bien los metales son superiores por su variedad de opciones de procesos para su producción, esta es más difícil de llevar a cabo. Además, tienden a degradarse a raíz de la reacción con el medio ambiente conduciendo a la formación de subproductos tóxicos que pueden generar efectos nocivos en el organismo. En el caso de los materiales poliméricos, se tienden a deformar con el paso del tiempo, pero su degradación se mantiene en control (Yadav y Gangwar, 2018)

Si se consideran las ventajas y desventajas en ambos materiales, se observa que ninguno de ellos es totalmente mejor que otro en el campo biomédico, debido a que se ha propuesto en otros estudios el uso de un material compuesto, es decir, una mezcla entre polímeros y metales. Acorde con Zhang et al. (2020), este tipo de compuesto biomédico propicia mejores resultados que un metal o polímero por sí solo, y esto se debe a que es capaz de adaptar sus propiedades modificando factores como la proporción en la composición de sus constituyentes, su ubicación e interfaces. Además, Yadav y Gangwar (2018) también indican que estas combinaciones entre ambos materiales poseen características superiores cuando se trata de rigidez y resistencia al desgaste, así como a la corrosión.

En síntesis, para responder a la interrogante sobre si los materiales poliméricos son más ventajosos respecto a los metales en el campo de la biomedicina, se puede concluir que no es posible afirmar que uno es mejor que otro. Sin embargo, se sabe que ambos materiales no satisfacen por completo los requerimientos para ser un biomaterial en una aplicación en particular. Por ello, es recomendable formar una mezcla metal-polímero con el propósito de poder obtener un biomaterial que cumpla con todas las propiedades necesarias para superar los desafíos que enfrenta el área de la biomedicina.

 

MOXIE es el Canal de ULACIT (www.ulacit.ac.cr), producido por y para los estudiantes universitarios, en alianza con el medio periodístico independiente Delfino.cr, con el propósito de brindarles un espacio para generar y difundir sus ideas.  Se llama Moxie - que en inglés urbano significa tener la capacidad de enfrentar las dificultades con inteligencia, audacia y valentía - en honor a nuestros alumnos, cuyo “moxie” los caracteriza.

Referencias bibliográficas
  • Davim, P. (2019). Mechanical Behavior of Biomaterials. Elsevier Science. https://books.google.co.cr/books?id=cmSdDwAAQBAJ
  • Yadav, S. y Gangwar, S. (2018). An Overview on Recent progresses and future perspective of biomaterials. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 404. doi:10.1088/1757-899X/404/1/012013
  • Zhang, G., Lu, H., Mamidwar, S. y Wang, M. (2020). Composites. Biomaterials Science. 415–430. doi:10.1016/b978-0-12-816137-1.00029-5